ПОДБИРАЕМ по ГОСТу ДВУТАВР N = 40

Момент сопротивления см3 Wx = 953.00

Момент инерции см4 Ix = 19062.00

Погонный вес кН/м g = 0.570

ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ С УЧЕТОМ СОБСТВЕННОГО ВЕСА

Расчетная нагрузка кH/м q1r = 45.015

Расчетный момент кН cм M = 20256.815

Нормальное напряжение кН/см2 sigma = 19.32

sigma < Ry 19.32<23.00

ПРОВЕРКА ПРОГИБА С УЧЕТОМ СОБСТВЕННОГО ВЕСА

Нормативная нагрузка кH/м qn1 = 37.729

Относительный прогиб = 0.0027

ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ БАЛКА ПОДОБРАНА ПРАВИЛЬНО

РАСЧЕТ ГЛАВНОЙ БАЛКИ

Нормативная (полезная)нагрузка кH/м2 qn0 = 20.00

Пролет главной балки м L = 11.0

Пролет вспомогательной балки м l = 6.00

Расчетное сопротивление кH/см2 Ry = 23.00

Расчетное сопротивление срезу кН/см2 Rs = 13.50

Расчетное сопротивление смятию кН/см2 Rсм = 34.30

Коэффициент учета пластичной работы C = 1.10

Предельный относительный прогиб [f/l] = 0.0025

ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ГЛАВНОЙ БАЛКИ.

Погонная нормативная нагрузка кН/м qn = 125.76

Расчетная погонная нагрузка кH/м q = 150.05

Расчетный изгибающий момент кН cм M = 226951.35

Расчетная поперечная сила кН Qb = 825.28

Требуемый момент сопротивления см3 Wtr = 8970.41

Минимальная высота балки cм hmin = 94.4

Оптимальная высота балки см hopt = 107.3

принимаем ВЫСОТУ БАЛКИ см h = 155.0

Толщина стенки из условий работы на срез см tws = 0.59

Толщина стенки по местной устойчивости см twy = 0.94

ТОЛЩИНА СТЕНКИ см tct = 1.00

РАЗМЕРЫ горизонтальных ПОЯСНЫХ ЛИСТОВ

Принимаем Толщину Полки cм tn = 2.50

Требуемый МОМЕНТ ИНЕРЦИИМ сечения балки см4 Itr = 695206.72

Момент инерции cтенки балки см4 Ict = 281250.00

Момент инерции поясных листов см4 Ip = 413956.72

Требуемая площадь сечения полок балки см2 Atn = 35.60

Требуемая ширина полок балки см bnt = 14.24

Расстояние между центрами тяжести полок см h0 = 152.5

ПРИНИМАЕМ по ГОСТу полки из универсальной стали

Ширина полки см bn = 31.00

РАЗМЕРЫ горизонтальных ПОЯСНЫХ ЛИСТОВ

Принимаем Толщину Полки cм tn = 2.50

Требуемый МОМЕНТ ИНЕРЦИИМ сечения балки см4 Itr = 695206.72

Момент инерции cтенки балки см4 Ict = 281250.00

Момент инерции поясных листов см4 Ip = 413956.72

Требуемая площадь сечения полок балки см2 Atn = 35.60

Требуемая ширина полок балки см bnt = 14.24

Расстояние между центрами тяжести полок см h0 = 152.5

ПРИНИМАЕМ по ГОСТу полки из универсальной стали

Ширина полки см bn = 38.00

Принятые размеры обеспечивают УСТОЙЧИВОСТЬ т.к.(0.2 < bn/h = 0.25< 0.5

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ БАЛКИ с учетом СОБСТВЕННОГО ВЕСА

Вес погонного метра балки кН/м q1n = 2.67

Расчетная погонная нагрузка кH/м qp = 152.85

Расчетный изгибающий момент кН м M = 2311.90

Расчетная поперечная сила кН Q = 840.69

Площадь полки см2 An = 95.00

Площадь стенки см2 Act = 150.00

Отношение площади полки к площади стенки An/Act = 0.63

по СНИПу (приложение 5 [1] ) C1 = 1.11

ПРОВЕРКА местной устойчивости ПОЛКИ

Устойчивость полок обеспечена, так как

(bn-tct/(2*tn)) = 7.40 < (0.5*sqrt(E/Ry)) = 14.96

ПРОВЕРКАЯ сечения балки на ПРОЧНОСТЬ

Момент инерции подобранного сечения балки см4 Ix = 1385921.88

Момент сопротивления сечения балки см3 Wx = 17882.86

Наибольшее нормальное напряжение в балке sigma = 11.68

Подобранное сечение балки удовлетворяет проверке т.к.sigma < Ry = 23.00

Перерасход СТАЛИ т.к. (Ry-sigma/Ry) = 49.2> 5% !

РАЗМЕРЫ горизонтальных ПОЯСНЫХ ЛИСТОВ

Принимаем Толщину Полки cм tn = 2.50

Требуемый МОМЕНТ ИНЕРЦИИМ сечения балки см4 Itr = 695206.72

Момент инерции cтенки балки см4 Ict = 281250.00

Момент инерции поясных листов см4 Ip = 413956.72

Требуемая площадь сечения полок балки см2 Atn = 35.60

Требуемая ширина полок балки см bnt = 14.24

Расстояние между центрами тяжести полок см h0 = 152.5

ПРИНИМАЕМ по ГОСТу полки из универсальной стали

Ширина полки см bn = 32.00

Принятые размеры обеспечивают УСТОЙЧИВОСТЬ т.к.(0.2 < bn/h = 0.21< 0.5

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ БАЛКИ с учетом СОБСТВЕННОГО ВЕСА

Вес погонного метра балки кН/м q1n = 2.43

Расчетная погонная нагрузка кH/м qp = 152.61

Расчетный изгибающий момент кН м M = 2308.16

Расчетная поперечная сила кН Q = 839.33

Площадь полки см2 An = 80.00

Площадь стенки см2 Act = 150.00

Отношение площади полки к площади стенки An/Act = 0.53

по СНИПу (приложение 5 [1] ) C1 = 1.12

ПРОВЕРКА местной устойчивости ПОЛКИ

Устойчивость полок обеспечена, так как

(bn-tct/(2*tn)) = 6.20 < (0.5*sqrt(E/Ry)) = 14.96

ПРОВЕРКАЯ сечения балки на ПРОЧНОСТЬ

Момент инерции подобранного сечения балки см4 Ix = 1211500.00

Момент сопротивления сечения балки см3 Wx = 15632.26

Наибольшее нормальное напряжение в балке sigma = 13.22

Подобранное сечение балки удовлетворяет проверке т.к.sigma < Ry = 23.00

Перерасход СТАЛИ т.к. (Ry-sigma/Ry) = 42.5> 5% !

РАЗМЕРЫ горизонтальных ПОЯСНЫХ ЛИСТОВ

Принимаем Толщину Полки cм tn = 2.50

Требуемый МОМЕНТ ИНЕРЦИИМ сечения балки см4 Itr = 695206.72

Момент инерции cтенки балки см4 Ict = 281250.00

Момент инерции поясных листов см4 Ip = 413956.72

Требуемая площадь сечения полок балки см2 Atn = 35.60

Требуемая ширина полок балки см bnt = 14.24

Расстояние между центрами тяжести полок см h0 = 152.5

ПРИНИМАЕМ по ГОСТу полки из универсальной стали

Ширина полки см bn = 20.00

РАЗМЕРЫ горизонтальных ПОЯСНЫХ ЛИСТОВ

Принимаем Толщину Полки cм tn = 2.50

Требуемый МОМЕНТ ИНЕРЦИИМ сечения балки см4 Itr = 695206.72

Момент инерции cтенки балки см4 Ict = 281250.00

Момент инерции поясных листов см4 Ip = 413956.72

Требуемая площадь сечения полок балки см2 Atn = 35.60

Требуемая ширина полок балки см bnt = 14.24

Расстояние между центрами тяжести полок см h0 = 152.5

ПРИНИМАЕМ по ГОСТу полки из универсальной стали

Ширина полки см bn = 32.00

Принятые размеры обеспечивают УСТОЙЧИВОСТЬ т.к.(0.2 < bn/h = 0.21< 0.5

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ БАЛКИ с учетом СОБСТВЕННОГО ВЕСА

Вес погонного метра балки кН/м q1n = 2.43

Расчетная погонная нагрузка кH/м qp = 152.61

Расчетный изгибающий момент кН м M = 2308.16

Расчетная поперечная сила кН Q = 839.33

Площадь полки см2 An = 80.00

Площадь стенки см2 Act = 150.00

Отношение площади полки к площади стенки An/Act = 0.53

по СНИПу (приложение 5 [1] ) C1 = 1.12

ПРОВЕРКА местной устойчивости ПОЛКИ

Устойчивость полок обеспечена, так как

(bn-tct/(2*tn)) = 6.20 < (0.5*sqrt(E/Ry)) = 14.96

ПРОВЕРКАЯ сечения балки на ПРОЧНОСТЬ

Момент инерции подобранного сечения балки см4 Ix = 1211500.00

Момент сопротивления сечения балки см3 Wx = 15632.26

Наибольшее нормальное напряжение в балке sigma = 13.22

Подобранное сечение балки удовлетворяет проверке т.к.sigma < Ry = 23.00

Перерасход СТАЛИ т.к. (Ry-sigma/Ry) = 42.5> 5% !

Подобранное сечение балки удовлетворяет проверке .

ПРОВЕРКА местной устойчивости СТЕНКИ

Условная гибкость lumbdact = 5.0

Если шаг балок > 2hct или > a , то устанавливаем промеж. ребро.

ШАГ ребер жесткости см ar = 300.0

РАСЧЕТ промежуточных поперечных РЕБЕР жесткости

Ширина поперечного ребра мм bnp = 90.0

По ГОСТУу ширина промежуточного ребра мм bnp = 90.00

Толщина поперечного ребра мм tnp = 6.0

По ГОСТУу толщина промежуточного ребра мм tnp = 6.00

РАСЧЕТ опорных ребер жесткости

Требуемая площадь опорного ребра см2 Ap = 24.47

По ГОСТУу толщина ребра cм tp = 1.20

Расчетная ширина ребра см bp = 20.4

По ГОСТУу ширина ребра cм bpp = 20.00

РАСЧЕТ местной устойчивости ребра

Местная устойчивость ребра обеспечена т.к.(0.5*bpp/tp)= 8.33< 14.96

РАСЧЕТ опорной стойки балки на устойчивость относительно оси Z

Ширина участка стенки см bct = 19.5

Общая площадь см2 A = 43.5

Момент инерции опорной стойки см4 Iz = 801.62

Радиус инерции опорной стойки см iz = 4.30

Гибкость опорной стойки lumbdaz = 36.1

По прилож. 7 [1] коэффициент продольного изгиба ksi = 0.918

Hормальное напряжение кН/см2 sigmaz = 21.05

Устойчивость обеспечена т.к.

sigmaz = 21.05< kci*Ry = 23.00

РАСЧЕТ толщины шва в сечении у опоры

По табл. 5.1 [1] для сварного шва кН/см2 Ryсв ш = 18.00

По прилож. 4 [1] по границе сплавления кН/см2 Rусв с = 16.20

По табл. 5.3 [1] beta шва = 1.100

По табл. 5.3 [1] beta с = 1.150

Определение ОПАСНОГО сечения шва

Статический момент сечения пояса Sп = 6100.0

Срезывающее усилие на 1 погон. см одного шва Fcp = 2.11

Толщина шва в сечении у опоры см Kш = 0.11

По табл. 5.4 [1] миним. допустимая толщина шва см kш = 0.700

Расчет сопряжений вспомогательной балки с главной балки

Pасчетная нагрузка на вспомогательную балку кН/м qr = 44.4

Расчетная сила Q кН Q = 159.9

Kоличество болтов при Rcp =16 кН/см2 n = 3

Диаметр болта см d = 2.1

Диаметр болта по ГОСТу табл.6.3 [1] мм d = 22.0

РАСЧЕТ СКВОЗНОЙ КОЛОННЫ

длина сквозной колонны м l = 7.10

расчетное сопротивление кH/см2 Ry = 23.00

расчетное усилие N=2*Qp кН N = 1636.0

РАСЧЕТ относительно материальной оси.

гибкость lumbda = 70.0

коэффициент fi прилож.7 [1] fi = 0.757

Расчетная длина cм l0 = 497.00

Требуемая площадь сечения см2 Atp = 46.95

Радиус инерции см ix = 7.10

ВЫБОР ШВЕЛЛЕРА (двутавра) по результатам расчета.

Требуемая площадь сечения одного швеллера(двутавра) cм2 Atp = 46.95

Номер швеллера или двутавра N1 = 33

Площадь швеллера или двутавра см2 А = 46.50

Радиус инерции см ix = 13.10

Гибкость lumbdax = 37.9

коэффициент fi прилож.7 [1] fi = 0.924

ПРОВЕРКА устойчивости КОЛОННЫ

Нормальное напряжение кН/см2 sigma = 19.03

Устойчивость колонны по оси х-х обеспечена т.к.

sigma =19.03 < kci*Ry =23.00

РАСЧЕТ относительно свободной оси.

Принимаем гибкость ветви lumbda1 = 30.00

Требуемая гибкость относительно свободной оси lumbdaYtp = 23.22

Требуемый радиус инерции cм iY = 21.40

Коэффициент alfa alfa = 0.440

Расчетное расстояние между ветвями колонны см b = 48.64

По сортаменту ширина полок швеллера (двутавра) cм bn = 10.50

Pасстояние между ветвями колонны должно быть не менее 2bn+10 см = 31.0

Принимаем pасстояние между ветвями колонны см b = 50.00

ПРОВЕРКА устойчивости сечения колонны относительно свободной оси

момент инерции cм4 Iy0 = 410.00

площадь сечения см2 A = 46.50

радиус инерции см iy0 = 2.970

z0 см z0 = 2.590

Момент инерции сечения cм4 Iy = 47525.4

Расчетная длина ветви колонны см l0p = 89.1

расстояние между ветвями колонны см l1 = 30.3

Гибкость ветви lumbdav = 10.2

Cечение планок - толщина см tn = 1.00

- ширина см bnl = 400.00

Радиус инерции сечения см iy = 22.61

Приведенная гибкость стержня lumbdanp = 24.24

Коэффициент fi = 0.945

Нормальное напряжение кН/см2 sigmas = 18.62

Устойчивость колонны ОБЕСПЕЧЕНА т.к.

sigmas = 18.62 < Ry = 23.00

РАСЧЕТ ПЛАНОК.

Поперечная сила ,приходящаяся на одну систему планок кН Qпл = 9.3

Расстояние между осями планок см l = 471.00

Изгибающий момент кН/см Mпл = 2190.15

b0 = 44.82

Поперечная сила в месте прикрепления планки кН Nпл = 97.7

По табл. 5.1 [1] для сварного шва кН/см2 Ryшсв = 18.0

По прилож. 4 [1] по границе сплавления кН/см2 Rуссв = 16.2

По табл. 5.3 [1] коэффициент beta ш = 1.100

По табл. 5.3 [1] коэффициент beta с = 1.150

Приварка - угловыми швами с катетом см kш = 0.70

ПРОВЕРКА прочности ШВА

Pасчетная длина шва см Lsh = 399.00

Требуемая площадь шва см2 Aшв = 279.30

Момент сопротивления шва cм3 Wш = 18573

Касательное напряжение в шве kН/cм2 tau ш = 0.35

Нормальное напряжение в шве кН/см2 sigmash = 0.12

Равнодействующее напряжение в шве кН/см2 sigmaR = 0.37

Прочность ШВА обеспечена т.к. sigmaR = 0.37< 18.63



Список используемой литературы

1. Воронов О.В. Строительные конструкции. Задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов очной формы обучения III курса специальности 270204 Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство. М.: РОАТ, 2009. - 56 с.

2. Металлические конструкции: Спец. курс. Учеб. пособие для вузов / Е.И. Беленя, Н.Н. Стрелецкий, Г.В. Ведеников и др.; Под общей редакцией Е.И. Беленя. 2-е изд., переаб. и доп. - М.: Стройиздат, 1982. - 472 с.

3. Металлические конструкции. Железобетонный конструкции. Методические указания к расчетам в курсовом и дипломном проектировании с помощью ПЭВМ для студентов специальностей 290300, 290900, 290800. - М.: РГОТУПС, 1997. - 132 с.

4. Сазыкин И.А. Строительные конструкции. Учебное пособие. Часть 1. Железобетонные конструкции.- М.: РОАТ МИИТ, 2009. - 68 с.

5. Сазыкин И.А. Строительные конструкции. Учебное пособие. Часть 2. Металлические конструкции. - М.: РГОТУПС, 2008. - 61 с.

6. Сазыкин И.А. Строительные конструкции. Учебное пособие. Часть 3. Деревянные конструкции.- М.: РОАТ МИИТ, 2009. - 69 с.

7. Сазыкин И.А. Металлические конструкции. Примеры расчёта элементов конструкций одноэтажных производственных зданий: Уч. пос. - М.: МИИТ, 2009 - 172 с.

8. Сетков В.И., Сербии Е.П. Строительные конструкции. Расчёт и проектирование. Учебник. М.: ИНФРА-М, 2008. - 448 с.

9. СНиП 2.03.01-84* (с изм. 1988, 1 1989, 2 1992). Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1985. - 155 с.

10. СНиП II-23-81* (1990). Стальные конструкции. - М.: Стройиздат, 1982. - 123 с.

11. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции (с изм. 1988). - М.: Стройиздат, 1982. - 42 с. Размещено на Allbest.ru

...