Расчет металлической конструкции "Балочная клетка"
Технологический расчет рамочной конструкции на соответствие требованиям жесткости, предельным погонным и изгибающим нагрузкам. Подбор геометрических характеристик главной балки. Конструирование колонны. Обеспечение местной устойчивости строения.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.12.2013 |
| Размер файла | 905,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Представительство МГСУ в г. Нижневартовске
Курсовая работа
Расчет металлической конструкции "Балочная клетка"
Москва - 2013 год
Исходные данные:
1. Ширина колонн в продольном направлении .
2. Шаг колонн в поперечном направлении .
3. Отметка верха настила .
4. Строительная высота перекрытия не ограничена.
5. Временная равномерно-распределенная нагрузка 26,0 кН/м2.
6. Материал стальных конструкций: балок, колонн и настила по выбору.
7. Бетон фундаментов: класс В 15.
8. Допускаемый относительный прогиб настила: 1/150.
1 вариант балочной клетки
Принимаем шаг балок настила .
Материал настила и балок настила:
Сталь класса С 235 .
Определяем толщину настила:
.
приняли .
Вес квадратного метра настила:
.
Нормативная погонная нагрузка на балку настила:
Расчетная погонная нагрузка на балку настила:
.
Максимальный изгибающий момент в балке настила:
.
Требуемый момент сопротивления сечения балки настила:
.
Принимаем двутавр № 30.
, , вес погонного метра балки 36,5кг/м.
Проверка жесткости балки:
.
Вес квадратного метра балочной клетки равен:
.
2 вариант балочной клетки
Принимаем шаг балок настила .
приняли .
.
.
.
.
.
Принимаем двутавр № 40.
, , вес погонного метра балки 57кг/м.
Проверка жесткости балки:
.
Вес квадратного метра балочной клетки равен:
.
Подбор сечения главной балки
Выбираем материал главной балки:
Сталь класса С 245 (при толщине проката 20мм).
Нормативная погонная нагрузка на балки:
.
Расчетная погонная нагрузка:
.
Расчетные усилия:
.
.
Требуемый момент сопротивления:
.
Расчетная схема балки
Минимальная высота балки из условия жесткости (2-ое предельное состояние):
.
Зададимся гибкостью стенки .
Оптимальная высота балки:
.
Принимаем .
Зададимся толщиной поясов .
.
Определяем минимальную толщину стенки:
- из условия среза:
.
- из условия местной устойчивости:
.
- по опыту проектирования:
.
Принимаем толщину стенки .
Находим требуемую площадь поясов:
.
.
.
.
Ширина пояса должна находиться в пределах от 1/5 до 1/3 , т.е. .
Принимаем .
Геометрические характеристики принятого сечения главной балки равны:
.
.
Проверка прочности балки:
.
Недонапряжение составляет менее 5 %.
Изменение сечения главной балки: принимаем место изменения сечения близкое к 1/6 пролета балки .
.
.
Требуемый момент сопротивления равен:
.
.
.
.
Принимаем поясные листы сечением 400х 20мм.
.
.
.
Статический момент сопротивления пояса:
.
Статический момент половины сечения:
.
Проверка прочности измененного сечения в зоне действия максимальных растягивающих напряжений:
.
Проверка прочности в месте изменения сечения по приведенным напряжениям:
.
.
.
Проверка прочности опорного сечения на срез:
.
Проверка прочности стенки на местное давление балок настила.
Опорное давление балок настила:
.
= 24,0 кН/см2.
Проверка общей устойчивости балки:
.
Устойчивость обеспечена.
Местная устойчивость стенки обеспечивается поперечными ребрами жесткости. Ставим ребра жесткости под балки настила. Ребра жесткости принимаем двухсторонними.
Ширина ребра:
принимаем .
Толщина ребра.
принимаем 10 мм.
Расчет опорной части балки
Ребро крепится к стенке балки полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа.
Требуемая площадь опорного ребра из условия смятия равна:
.
Принимаем ребро из листа 300х 16мм:
.
Проверка устойчивости ребра:
.
.
.
.
.
Коэффициент продольного изгиба:
.
Проверка устойчивости ребра:
= 24,0 кН/см2.
Проверка местной устойчивости ребра:
.
.
.
Местная устойчивость ребра обеспечена.
Определяем катет углового шва, прикрепляющего ребро к стенке.
Принимаем сварочную проволоку Св-08Г 2С диаметром 1,2мм.
Расчетное сопротивление углового шва:
.
.
Несущая способность углового шва:
- по металлу шва .
- по металлу границы сплавления .
Определяем катет шва:
.
Приняли катет шва равным 8мм.
Подбор сечения центрально-сжатой колонны
Принимаем шарнирное закрепление колонны.
Материал колонны сталь класса С 235 .
Высота колонны равна:
.
Расчетная длина колонны:
.
Усилие в колонне:
.
Задаемся гибкостью стержня .
.
Коэффициент продольного изгиба .
.
Радиус инерции .
.
Чтобы обеспечить возможность автоматической сварки назначаем 500мм.
Толщина стенки принимается из условия ее местной устойчивости.
.
Принимаем , .
. расчет балка колонна устойчивость
Требуемая площадь поясов:
.
Назначаем сечение стержня колонны:
- стенка 460х 10мм.
- пояс 400х 16мм.
Проверка местной устойчивости стенки: .
Проверка местной устойчивости пояса:
.
.
.
Местная устойчивость стенки и поясов обеспечена.
Геометрические характеристики сечения:
.
.
.
.
< Rу = 23,0 кН/см2.
Устойчивость стержня обеспечена.
Конструирование и расчет оголовка колонны
Принимаем плиту оголовка толщиной и размерами 400х 560мм.
Давление главных балок на колонну передается через 2 опорные ребра, приваренные к стенке 4-мя угловыми швами.
Принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа сварочной проволокой СВ-08ГА диаметром 1,2мм.
Несущая способность углового шва:
- по металлу шва .
- по металлу границы сплавления .
Принимаем ширину ребер 190мм.
Длина участка смятия:
.
Толщину ребер находим из условия смятия.
.
Принимаем .
Длину ребра находим из условия среза сварных швов:
.
Принимаем .
Проверяем стенку колонны на срез:
.
Необходимо устройство более толстой, чем стенка колонны, вставки:
.
Принимаем толщину вставки равной 25мм:
.
Конструирование и расчет базы колонны
Определяем требуемую площадь опорной плиты базы из условия смятия бетона:
.
Принимаем размеры плиты 500х 650мм.
.
Напряжения в бетонном фундаменте:
.
Находим изгибающие моменты на разных участках плиты:
1 участок .
2 участок .
3 участок .
Толщина плиты равна:
Принимаем .
Прикрепление траверсы к колонне осуществляем также, как опорное ребро в оголовке тогда а напряжение в угловом шве равны:
Rwz · ?wz · ?c = 17,5 кН/см2.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проверка прочности, общей устойчивости и прогиба сварной балки. Изменение сечения главной балки по длине. Расчет балочной клетки нормального типа. Проверка и обеспечение местной устойчивости балки. Подбор и расчет сечения колонны. Расчет ребер жесткости.
курсовая работа [700,4 K], добавлен 28.06.2015Расчетная схема, нагрузки и усилия, подбор сечения балки настила, проверка ее прочности и жесткости. Расчет геометрических характеристик поперечного сечения. Расчет планок колонны. Проверка общей и местной устойчивости главной балки, ее крепления к стене.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.12.2013Нормальный и усложненный тип компоновки балочной клетки. Подбор сечения главной балки. Расчет поясных швов и оценка общей устойчивости балки. Проектирование монтажного стыка, размещение ребер жесткости. Проектирование и конструктивное оформление колонны.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 11.04.2013Компоновка балочной клетки, расчет стального настила, подбор сечений, проверки несущей способности, жесткости, общей устойчивости прокатных балок перекрытия балочной клетки. Расчет и конструирование центрально сжатой колонны, балки составного сечения.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 29.04.2015Подбор сечения балок: настила, главной, составной. Проверка их прочности, жесткости, общей и местной устойчивости. Расчет и конструирование узлов, соединений. Проектирование центрально-сжатой колонны и ее нижней опорной части. Выбор стали для конструкций.
курсовая работа [221,5 K], добавлен 27.11.2015Выбор схемы балочной клетки и определение расхода материалов, расчет и конструирование. Расстановка ребер жесткости и проверка местной устойчивости стенки. Определение расчетной длины колонны и продольной силы. Расчет параметров планок и оголовка.
курсовая работа [6,3 M], добавлен 23.12.2015Расчет параметров балочной клетки по заданным показателям. Подбор сечения главной балки, ее материал, высота, нагрузка, геометрические характеристики принятого сечения. Изменение сечения главной балки. Проверка общей устойчивости балки и ее элементов.
практическая работа [688,5 K], добавлен 31.07.2012Балочная клетка нормального и усложненного типа. Проектирование составной сварной главной балки. Определение типа сопряжения вспомогательной и главной балок. Проектирование колонны сплошного сечения. Проверка устойчивости полки и стенки колонны.
курсовая работа [367,1 K], добавлен 12.11.2008Проектирование металлических конструкций для производственного здания. Расчеты стального настила и его балок, подбор сечения главной балки. Проверка прочности, общей устойчивости и прогиба сварной балки. Расчёт соединения поясов балки со стенкой.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 14.12.2010Выбор схемы балочной клетки и подбор сечения балок настила и вспомогательных балок. Расчет и конструирование главной балки. Примыкание вспомогательных балок к главной. Уточнение собственного веса главной балки. Проверка местной устойчивости стенки.
курсовая работа [6,4 M], добавлен 14.06.2011Выбор типа балочной клетки. Нормальный и усложненный тип балочной клетки. Расчет стального настила и балки настила. Расчет вспомогательной балки. Сравнение вариантов двух балочных клеток. Расчет и конструирование главной балки, колонны (оголовка и базы).
курсовая работа [693,9 K], добавлен 02.02.2015Компоновка и подбор сечения главной балки. Проверка и обеспечение местной устойчивости сжатого пояса и стенки балки. Вычисление поясного шва, монтажного стыка и опорного ребра сварной балки. Подбор сечения и базы сплошной центрально-сжатой колонны.
курсовая работа [227,1 K], добавлен 09.10.2012Компоновка рабочей площадки. Подбор сечения второстепенных и вспомогательных балок. Компоновка и подбор сечения главной балки. Проверка местной устойчивости элементов балки и расчет поясных швов. Расчет и конструирование центрально-сжатых колонн.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.09.2013Сравнение вариантов балочной клетки. Проверка общей устойчивости балки. Проектировании центрально-сжатых колонн. Определение расчетной силы давления на фундамент с учетом веса колонны. Подбор сечения балки. Расчет сварной главной балки балочной клетки.
курсовая работа [569,4 K], добавлен 10.10.2013Расчет и конструирование стальных несущих конструкций балочной клетки рабочей площадки и колонн, поддерживающих междуэтажные перекрытия и покрытие. Подбор сечения и проверка прочности балки. Расчет сварных швов. Проверка общей устойчивости здания.
курсовая работа [856,2 K], добавлен 15.05.2014Расчет стального настила, вспомогательной балки. Конструктивное обеспечение устойчивости стенки. Проверки прочности, жесткости и устойчивости балки и колонны. Конструирование и расчет оголовка. Расчет прикрепления настила, узла этажного опирания балок.
курсовая работа [320,9 K], добавлен 08.12.2011Описание условий проектирования моста. Расчет главной балки пролетного строения. Геометрические параметры расчетных сечений балки. Подбор арматуры и расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси балки. Конструирование элементов моста.
курсовая работа [4,1 M], добавлен 28.05.2012Расчет стального настила. Компоновка балочной клетки и выбор варианта для детальной разработки. Подбор сечения главной балки, изменение ее сечения по длине. Проверка общей устойчивости балки. Конструирование и расчет планок, базы и оголовка колонны.
курсовая работа [410,6 K], добавлен 28.04.2011Расчет и конструирование балки настила. Подбор, компоновка основного сечения главной балки. Составление расчетной схемы и определение расчетных длин колонны. Монтажный узел главной балки, компоновка соединительных элементов. Проверки подобранного сечения.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 18.04.2018Расчет и конструирование настила и вспомогательной балки. Подбор основного сечения балки. Расчет местной устойчивости стенки балки и сварных швов, соединяющих полки со стенкой. Монтажный стык балки. Расчет и конструирование поддерживающих колонн.
курсовая работа [943,7 K], добавлен 04.06.2012
