Главная Коллекция "Revolution" Строительство и архитектура Расчет главной балки

Расчет главной балки

Исследование схем упрощенного, нормального и усложненного типов балочных клеток. Методы определения отношения пролета настила к его толщине. Подбор сечения составной сварной балки. Расчет ширины пояса в соответствии с сортаментом на листовой прокат.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 29.01.2016
Размер файла 368,6 K
рефераты на заказ со скидкой

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

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Компоновка балочной клетки

Исходные данные.

Шифр: 12114 (11-12-041).

Продольный шаг колонн - 14 м (L).

Поперечный шаг колонн - 6 м (l).

Нормативная полезная нагрузка - 1800 кг/м2.

Марка стали - С245.

Высота колонны - 8 м.

В разрабатываемом проекте рассматривается два вида компоновки балочной клетки - простого и усложнённого типа, и три вида сопряжения балок - поэтажное, в одном уровне и пониженное (для усложненного типа).

Выбор рационального типа балочной клетки и типа сопряжения балок в ней устанавливается сравнением возможных вариантов конструктивного решения. После расчёта настила, балки настила и вспомогательной балки в простом и усложненном типах, выбирается наиболее экономичный вариант.

Рис. 1. Типа балочных клеток: а) упрощенный; б) нормальный; в) усложненный

2. Расчет несущего настила

2.1 Расчет несущего настила (нормальный тип)

Стальной настил крепится к балкам с помощью сварки и рассчитывается на прочность и жесткость.

Отношение пролета настила к его толщине определяется по формуле:

По сортаменту на листовой прокат по ГОСТ 19903-74* примем: t = 9 мм.

Определим растягивающее усилие: (f=1,2;f/lH=1/126).

Рассчитаем толщину углового сварного шва, прикрепляющего настил к балкам.

Следующие значения принимаются в соответствии со СНиП ІІ-23-81*:

вf = 0,7;

вz = 1;

Rwf = 1850кг/см;

Rwz = 0,45;

Run = 0,45*3800 кг/см2 = 1710 кг/см2;

wf = 1;

wz = 1;

c = 1 ( по п.4* и п.11.2).

В соответствии со СНиП ІІ-23-81 * п.12.8 катет углового шва принимаем:

kf = 5 мм.

2.2 Расчет несущего настила (усложненный тип)

Стальной настил крепится к балкам с помощью сварки и рассчитывается на прочность и жесткость.

Отношение пролета настила к его толщине определяется по формуле:

при lH = 1 м.

По сортаменту на листовой прокат по ГОСТ 19903-74* примем: t = 6 мм.

Определим растягивающее усилие: (f=1,2;f/lH=1/124,9).

Рассчитаем толщину углового сварного шва, прикрепляющего настил к балкам.

Следующие значения принимаются в соответствии со СНиП ІІ-23-81*:

вf = 0,7;

вz = 1;

Rwf = 1850кг/см;

Rwz = 0,45;

Run = 0,45*3800 кг/см2 = 1710 кг/см2 (по табл. 3 и 56);

wf = 1;

wz = 1;

c = 1 ( по п.4* и п.11.2).

В соответствии со СНиП ІІ-23-81* п.12.8 катет углового шва принимаем:

kf = 5 мм.

3. Расчет балок настила и вспомогательных балок

3.1 Расчёт балок настила для балочной клетки простого типа

Определим погонную нормативную нагрузку на БН:

;

;

Расчетная погонная нагрузка на БН:

f1 = 1,2;

f2 = 1,05.

;

Определяем изгибающий момент:

;

Определим требуемый момент сопротивления по СНиП ІІ-23-81*: Ry=2450 кг/см2; С = 1.

По сортаменту металлопроката по ГОСТ 8239-72 подбираем двутавр №33:

WX = 597 см3;

JX = 9840 см4.

Проверим прочность подобранного двутавра:

С1 =1,096 (Af/Aw = 0,73) - определяется по СНиП ІІ-23-81*).

;

.

Проверим жесткость балки:

; ;

;

3.2 Расчет БН и ВБ для усложненного типа балочной клетки

а) Определим погонную нормативную нагрузку на БН:

;

;

Расчетная погонная нагрузка на БН:

f1 = 1,2;

f2 = 1,05.

Определяем изгибающий момент:

;

Определяем требуемый момент сопротивления:

;

По сортаменту металлопроката по ГОСТ 8239-72 подбираем двутавр №18:

WX = 143 см3;

JX = 1290 см4.

Проверим прочность подобранного двутавра:

С1 =1,0828 (Af/Aw = 0,872) - определяется по СНиП ІІ-23-81* табл. 66).

;

;

Проверяем жесткость балки:

; ;

;

б) Погонная нормативная нагрузка на ВБ: (gп (№18) = 18,4 кг/м).

Расчетная погонная нагрузка на ВБ:

f1 = 1,2;

f2 = 1,05.

;

Определяем изгибающий момент:

Определяем требуемый момент сопротивления:

;

По сортаменту металлопроката по ГОСТ 8239-72 подбираем двутавр №50:

WX = 1589 см3;

JX = 39727 см4.

Проверим прочность подобранного двутавра:

С1 =1,115 (Af/Aw = 0,56) С1 - определяется по СНиП ІІ-23-81*).

;

Проверим жесткость балки:

; ;

;

Подсчитаем расход стали для 1-го случая: g (№33) = 42,2 кг/м:

;

Подсчитаем расход стали для 2-го случая: g (№50) = 78,5 кг/м:

;

4. Расчет главной балки

4.1 Определение нагрузок и расчетных усилий

В балочной клетке применяются сварные главные балки составного сечения.

Нормативная погонная нагрузка на балку:

;

Расчетная погонная нагрузка на балку:

;

Расчетный изгибающий момент в середине балки:

Расчетная поперечная сила на опоре:

4.2 Подбор сечения составной сварной балки

Рис. 2. Сечение балки

Определим требуемый момент сопротивления:

;

Предварительно зададимся толщиной стенки составной балки:

,

где h = L/10 = 1400мм.

Определим оптимальную высоту балки:

;

Определим минимальную высоту балки:

,

;

Назначим высоту балки h = 120см.

Окончательно установим толщину стенки из следующих условий:

Из условия определения рациональной толщины стенки:

;

2) Из условия работы стенки на срез: (- определяется по СНиП ІІ-23):

RS = 0,58*2450=1421 кг/см2;

Ry = 2450 кг/см2.

;

Из условия местной устойчивости без постановки продольных рёбер жесткости:

;

Принимаем толщину стенки в соответствии с ГОСТ 82-70*: tw = 12 мм.

Определим горизонтальные размеры поясных листов.

Определим требуемый момент инерции балки:

;

tf= 26 мм = 2,6 см hw = 114,8 см.

Момент инерции стенки:

;

hz = 117,4 см.

Момент инерции, приходящийся на поясные листы:

;

Требуемая площадь поперечного сечения:

;

Определим ширину пояса в соответствии с сортаментом на листовой прокат, а также учитывая следующие требования: (предварительно приняв b=38см):

1) ;

;

;

2) Для снижения остаточных сварочных напряжений должно выполняться

tf = (2/3)*tw = 2,167*1,2 = 2,6.

3) Для обеспечения общей устойчивости балки ширину поясов надо выбирать в пределах

.

Учитывая эти условия, и в соответствии ГОСТ 82-70* принимаем b = 380 мм = 38 см.

Подобранное сечение проверим на прочность.

Найдем фактический момент инерции:

балочный сварной сортамент листовой

Момент сопротивления:

;

Проверим прочность в среднем сечении балки:

;

.

4.3 Изменение сечения главной балки

Цель - уменьшение расхода стали в сборных балках.

Назначим ширину поясного листа b1 измененного сечения, учитывая следующие условия:

, ;

, ;

.

По ГОСТ 82-70* b1=20см

Определяем момент инерции измененного сечения:

;

Момент сопротивления:

;

Определим изгибающий момент, который может воспринять сечение: по СНиП ІІ-23-81*

;

Приравнивая M(x) = M1, находим расстояние х от опоры, где изменяется сечение балки:

х1=2,544м, х2=12,106м.

4.4 Проверка прочности прогибов и общей устойчивости балок

Проверку прочности главной балки выполняем в месте изменения сечения:

;

Вычислим нормальное напряжение в крайнем волокне стенки:

Вычислим перерезывающую силу в месте изменения сечения:

;

Вычислим статический момент поясов балки:

;

Вычислим касательное напряжение в крайнем волокне стенки:

;

= 301,575 < 1421;

Тогда:

2400,524 < 2817,5;

5. Расчет колонны

Расчетная длинна колонны:

lef = *1 = 1*8 = 8 м;

Нагрузка на колонну:

N= 2*Q = 2*94597,6248 кг =189195,2496 кг;

Так как нагрузка на колонну не превышает 3000 кН и ее высота более 6 м, то колонна проектируется сквозной из двух прокатных швеллеров полками внутрь.

5.1 Расчет стержня сквозной колонны с планками

Предварительно зададим гибкость стержня: л = 70.

Определяем коэффициент продольного изгиба по СНиП ІІ-23-81*.

? = 0,754;

;

Требуемая площадь сечения:

;

;

В соответствии с сортаментом на металлопрокат по ГОСТ 8240-72 принимаем швеллер №=40.

h= 400 мм, Ав = 61,5 см, Jx = 15220 см4, ix = 15,7 см.

J1 = 642 см4, i1 = 3,23 см, z0 = 2,75 см, Ак= 123 см2.

Определим действительную гибкость стержня колонны:

, ;

Проверим принятое сечение на устойчивость:

;

;

Зададим гибкость одной ветви относительно оси 1-1:

;

Находим гибкость относительно оси у-у:

;

Требуемый радиус инерции и момент инерции относительно оси у-у:

;

Определим расстояния между осями ветвей:

С=43 см.

Размеры планок:

b = 47 см - ширина сечения колонны.

- ширина планок

t1 = 10 мм - толщина планок.

Расстояние между планками в свету:

;

;

Принимаем расстояние между планками - .

Условная поперечная сила, приходящая на систему планок:

Изгибающий момент в планке:

;

Перерезывающая сила:

;

Рассчитаем сварные швы прикрепляющую планку к ветвям колонны:

;

В соответствии со СНиП ІІ-23-81* принимаем kf = 10 мм.

Проверим прочность сварного шва:

- по металлу шва:

;

;

;

;

- по металлу границы сплавления:

;

;

;

;

5.2 Расчет базы колонны

Сопряжение колонны с фундаментом - шарнирное на анкерных болтах диаметром 20 мм. База с траверсами состоит из опорной плиты и траверс. При необходимости устанавливаются диафрагмы на участках между траверсами и консольные ребра жесткости.

Опорная плита работает на изгиб от действия распределенной нагрузки q - реактивного давления грунта.

Примем:

Класс бетона - В10 ().

Сопротивление материала фундамента осевому сжатию: .

Ширина опорной плиты:

;

Толщина траверсы tт = 10 мм, свес плиты:

С<, принимаем С = 6см.

Длина опорной плиты:

, L=67cм;

Определяем реактивное давление фундамента:

;

q=.

Максимальный изгибающий момент:

Участок №1:

d = c = 6 см; б = 0,5; M1 =0,5*62*52,3 = 941,4 кг/см2.

Участок №2:

d = 40см, b/a = 1,24, б = 0,063.

M2 = 0,063*402*52,3 = 5271,84 кг/см2.

Участок №3:

d = a1 = 40 см, b1 = 10 см, , б = 0,06.

M3 = 0,06*402*52,3 = 5030,8 кг/см2.

Толщина опорной плиты:

- определяем в соответствии с сортаментом на листовой прокат по ГОСТ 82-70*:

.

Распределенная нагрузка на траверсу:

;

;

Изгибающий момент в траверсе:

;

Назначим толщину сварного шва kf = 10 мм.

Определим высоту траверсы:

;

;

;

Принимаем ht = 35 см.

Проверим прочность траверсы:

;

; 345,82 < 2450.

Толщина сварных швов, прикрепляющих траверсу к плите:

;

;

.

.

В соответствии со СНиП ІІ-23-81* принимаем kf = 5 мм.

5.3 Расчет оголовков колонн

Исходя из конструктивных соображений, назначим размеры опорной плиты:

a*b = 50 см*43 см, t = 20 мм.

Так как верхний конец колонны отфрезерован, то толщина сварных швов, прикрепляющих плиту к стержню, принимается конструктивно в соответствии с СНиП ІІ-23-81*

kf = 7 мм.

Определяем размеры опорных ребер оголовка:

b = 47-1,6 = 45,4 cм.

Толщина ребра по условию работы его на смятие:

;

Так как величина должна приниматься по сортаменту в пределах 14-20 мм и должна быть не менее 1/15 его ширины (1/15*b = 3,026см), то с учетом этого принимаем .

Длина ребра:

;

; ;

;

; 35,58 < 68 см;

Принимаем .

В соответствии со СНиП ІІ-23-81* табл38* принимаем kf = 8 мм (шов, присоединяющий вертикальные ребра к стержню колонны).

Литература

1. Беленя Е.И., Балдин В.А., Ведеников Г.С. Кошутин Б.Н., Уваров Б.Ю., Пуховский А.Б., Морачевский Т.Н., Металлические конструкции. М.: Стройиздат, 1986.

2. Строительные нормы и правила. Стальные конструкции. Нормы проектирования. СНиП II-23-81*.М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.

3. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. СНиП 2.01.07-85. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.

4. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия. СНиП 2.01.07-85 (Дополнения. Разд.10. Прогибы и перемещения) М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.

5. Стальные конструкции. Справочник конструктора. Под ред. Мельникова Н.П. М.: Стройиздат, 1976.

6. Временная инструкция о составе и оформлении рабочих чертежей зданий и сооружений. Раздел 5. Конструкции металлические. Чертежи КМ СН 460-74. М.: Стройиздат, 1978.

7. Абаринов А.А. Составление деталировочных чертежей металлических конструкций. М.: Стройиздат, 1978.

8. Справочник проектировщика. Под ред. Кузнецова В.В. М.: Стройиздат, 1998.

9. Стандарт предприятия. Дипломные и курсовые проекты. Требования к оформлению пояснительной записки и чертежей. СТП. КИСИ 5-04-90. Казань, 1990.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Балочное перекрытие рабочей площадки

    Расчет несущего настила балочной клетки. Расчет балочных клеток. Компоновка нормального типа балочной клетки. Учет развития пластических деформаций. Расчет балки настила и вспомогательной балки. Подбор сечения главной балки. Изменение сечения балки.

    курсовая работа [336,5 K], добавлен 08.01.2016

  • Расчет балочной клетки

    Компоновка 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 09.10.2012

  • Проектирование стальных конструкций балочных перекрытий

    Выбор 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 02.02.2015

  • Расчет и конструирование балочной площадки

    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 28.06.2015

  • Расчет балочной клетки нормального типа

    Компоновка балочной клетки. Определение размеров поперечных ребер. Сопряжение главной балки с балкой настила. Расчет стыка поясов, стыка стенки, опорной части балки, сварных швов крепления опорного ребра к стенке главной балки, колонны сквозного сечения.

    курсовая работа [968,9 K], добавлен 09.11.2015

  • Компоновка балочной клетки

    Понятие балочной клетки - системы несущих балок с уложенным по ним настилом. Основные виды балочных клеток, особенности их компоновки. Расчет балок настила и главной балки. Проверка подобранного сечения главной балки. Расчет колонны сквозного сечения.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 03.04.2014

  • Балочная клетка рабочей площадки

    Компоновка сечения составной главной балки. Момент инерции, приходящийся на поясные листы. Изменение сечения балки по длине. Площадь сечения поясов. Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки сварной балки. Проверка устойчивости стенки балки.

    курсовая работа [956,7 K], добавлен 31.03.2015

  • Расчет и конструирование основных несущих конструкций многоэтажного промышленного здания

    Расчет 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 18.04.2018

  • Разработка стальных конструкций рабочей площадки

    Компоновка конструктивной схемы рабочей площадки (балочной клетки), прокатной балки настила, главной составной балки и стойки. Назначение размеров составной балки, изменение ее сечения по длине. Проверка местной устойчивости стенки. Расчет поясных швов.

    курсовая работа [846,8 K], добавлен 06.09.2014

  • Металлические конструкции: балочная клетка

    Проектирование 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 14.12.2010

  • Расчет и конструирование конструкций балочной клетки

    Сравнение вариантов балочной клетки нормального и усложненного типа. Расчет центрально-сжатых колонн, их баз и оголовок. Вычисление параметров сварной главной балки. Порядок проверки прочности рассчитанной балки, определение ее соответствия требованиям.

    курсовая работа [610,8 K], добавлен 19.01.2011

  • Расчет и проектирование стальных конструкций балочной клетки

    Выбор схемы балочной клетки. Методы расчета балок настила и сравнение вариантов. Расчет и конструирование главной балки: расчетные нагрузки и усилия, расчетная схема и усилие в главной балке, подбор сечения главной балки. Расчет и конструирование колоны.

    курсовая работа [560,5 K], добавлен 20.08.2010

  • Расчет главной балки

    Расчет соединения поясов со стенкой и изменения сечения главной балки по длине. Проверка общей и местной устойчивости элементов балки. Определение ее опирания на колонну. Расчет крепления опорного столика. Требуемый момент сопротивления сечения балки.

    курсовая работа [540,9 K], добавлен 13.07.2015

  • Расчет балочной клети

    Расчет плоского стального настила балочной клети. Расчет балки настила, вспомогательной и главной балки. Определение максимальных нагрузок, подбор сечения и поясных сварных швов. Нахождение максимального изгибающегося момента. Требуемый момент инерции.

    практическая работа [203,2 K], добавлен 18.10.2013

  • Рабочая площадка

    Расчет соединения листа настила с балкой настила. Подбор поперечного сечения балок. Проверка общей и местной устойчивости. Расчет соединения поясов со стенкой балки, опорного ребра главной балки, центрально сжатой колонны и соединительных планок.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 15.12.2011

  • Стальная балочная клетка

    Балочная 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 12.11.2008

  • Расчет и проектирование балочной клетки промышленного здания

    Расчетная 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 20.12.2013

  • Сварные балки. Расчет центрально-сжатой колонны

    Сравнение 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 10.10.2013

  • Расчет и конструирование железобетонного пролетного строения

    Описание 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 28.05.2012

  • Балочная клетка

    Расчет 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 31.07.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены