Расчет балки
Особенности расчета балки на жёстких и упругих опорах с учетом сдвига и без его учета. Оценка прочности балки. Построение эпюры изгибающих моментов, перерезывающих сил. Схема линии прогиба балки. Таблица результатов расчета, выводы по проделанной работе.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.10.2017 |
| Размер файла | 1,3 M |
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.
17
Размещено на http://www.allbest.ru/
Исходные данные
Основная схема балки
Поперечное сечение балки Тавр 14
17
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задание
Основные данные:
Материал - сталь, плотность стали =7800 кг/см3
Р = 28.6 кгс - сосредоточенная сила
М = 9899 кгс•см - сосредоточенный момент
q1 = q2 = 4.95 кгс/см, q3 = 9.9 кгс/см, q4 = q5 = 3.3 кгс/см - значения распределённой нагрузки
A1 =A5 = 0 см/кг, A2 = A3 =A4 = 0.0017 см/кг - податливости упругих опор
L12 = L45 = 173.2 см
L23 = L34 = 86.6 см - длины пролётов балки
В = С = 43.3 см - расстояния до мест приложения сосредоточенных нагрузок
a = 80 мм - ширина полки
e = 0,6 см - толщина полки
c = 14 см - высота стенки
d = 0,4 см - толщина стенки
b = 90 см - ширина настила
t = 0.09 см - толщина настила
Цель работы:
1. Произвести расчёт балки на жёстких опорах, оценить прочность, построить эпюры изгибающих моментов, перерезывающих сил, показать схематично линию прогиба балки
a. С учётом сдвига
b. Без учёта сдвига
2. Произвести расчёт балки на упругих опорах, оценить прочность, построить эпюры изгибающих моментов, перерезывающих сил, показать схематично линию прогиба балки
a. С учётом сдвига
b. Без учёта сдвига
3. Привести таблицу результатов расчета и сделать выводы по проделанной работе.
Расчёт балки на жёстких опорах
С учётом сдвига
Примечание:
Эпюры построены для случая действия нагрузки в положительном направлении оси Z
Эпюра перерезывающих сил
балка жесткая упругая опора
Эпюра изгибающих моментов
Линия прогибов балки
см
Результат расчёта
Stt = 80.8 кгс/см2 - максимальное растягивающее нормальное напряжение
Stc = - 152 кгс/см2 - максимальное сжимающее нормальное напряжение
Sht = 84.0 кгс/см2 - наибольшее среднее касательное напряжение
Без учёта сдвига
Эпюра перерезывающих сил
Эпюра изгибающих моментов
Линия прогибов балки
Результат расчёта
Stt = 77.4 кгс/см2 - максимальное растягивающее нормальное напряжение
Stc = - 155 кгс/см2 - максимальное сжимающее нормальное напряжение
кгс/см2 - наибольшее среднее касательное напряжение, вычисленное по и реальному значению площади стенки
см2
поправки на сдвиг для балки на жёстких опорах
Расчёт составляющей прогиба балки от сдвиговых деформаций
см,
где - максимальный прогиб в случае учёта сдвига, - максимальный прогиб без учёта сдвига.
Поправка на сдвиг равна: * 100% = 87.29 %.
Расчёт балки на упругих опорах
С учетом сдвига
Эпюра перерезывающих сил
кгс
Эпюра изгибающих моментов
кгс
Линия прогибов балки
Результат расчёта
Stt = 454 кгс/м2 - максимальное растягивающее нормальное напряжение
Stc = - 887 кгс/м2 - максимальное сжимающее нормальное напряжение
Sht = 188 кгс/м2 - наибольшее среднее касательное напряжение
Без учёта сдвига
Эпюра перерезывающих сил
кгс
Эпюра изгибающих моментов
кгс*см
Линия прогибов балки
см
Результат расчёта
Stt = 352 кгс/м2 - максимальное растягивающее нормальное напряжение
Stc = - 726 кгс/м2 - максимальное сжимающее нормальное напряжение
187,5 кгс/м2 - наибольшее среднее касательное напряжение, вычисленное по и реальному значению площади стенки .
Вычисление поправки на сдвиг для балки на упругих опорах
Расчёт составляющей прогиба балки от сдвиговых деформаций:
см
где - максимальный прогиб в случае учёта сдвига, - максимальный прогиб без учёта сдвига.
Поправка на сдвиг равна:
* 100% = 85. 57 %
Оценка прочности балки
В данной задаче следует принимать следующие значения:
предел текучести
ут = 3000 кг/см2;
допускаемые нормальные напряжения
[у] = 0. 6*ут = 1800 кг/см2;
допускаемые касательные напряжения
[ф] = 0. 4*ут = 1200 кг/см2.
При жёстких опорах
- наибольшее нормальное напряжение в случае использования жёстких опор.
Очевидно, .
- наибольшее среднее касательное напряжение в случае использования жёстких опор.
Очевидно,
.
При использовании жестких опор и при данной нагрузке условие прочности балки выполняется.
При упругих опорах
- наибольшее нормальное напряжение в случае использования упругих опор.
Очевидно, .
- наибольшее среднее касательное напряжение в случае использования жёстких опор.
Очевидно, .
При использовании жестких опор и при данной нагрузке условие прочности балки выполняется.
Общая таблица результатов
|
Критерии сравнения |
Жёсткие опоры |
Упругие опоры |
|||
|
С учётом сдвига |
Без учёта сдвига |
С учётом сдвига |
Без учёта сдвига |
||
|
, кгс |
470 |
469 |
1050 |
929 |
|
|
, кгссм |
14500 |
14700 |
84300 |
69100 |
|
|
, см |
|||||
|
Stt , |
80.8 |
77.4 |
454 |
352 |
|
|
Stc, |
-152 |
-155 |
-887 |
-726 |
|
|
Sht, |
84 |
83.9 |
188 |
187.5 |
|
|
, % |
87.29% |
85.57 % |
Вывод
· Значения внутренних силовых факторов и напряжений в случае расчёта балки на упругих опорах оказываются в 2 - 6 раза больше, чем в случае расчёта балки на жёстких опорах;
· Очевидно, что максимальное значение прогиба балки в случае установки её на упругие опоры примерно в 40-50 раз больше, чем при жёстких опорах;
· Поправка на сдвиг в случае применения жёстких опор примерно одинакова с установкой на упругие опоры. Поправки на сдвиг в балках равняются 87.29% и 85.57%, следовательно необходимо учитывать данные поправки в расчётах.
Список используемой литературы
1. Дарков А.В., Шапошников Н. Н. Д20 Строительная механика: Учеб. Для строит. спец. вузов. - 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1986. - 607 с.: ил.
2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя В 3 т. Т.1 - 8-е изд., перераб и доп. Под. оед. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.
Приложения
Программный расчёт балки на жёстких опорах
С учётом сдвига
Без учёта сдвига
Программный расчёт балки на упругих опорах
С учётом сдвига
Без учёта сдвига
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Кинематический анализ балки и опор. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Вычисление величины внутренних усилий, возникающих от заданных нагрузок, по линиям влияния. Определение наибольших и наименьших значений изгибающих моментов.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 26.05.2015Линии влияния реакций опор изгибающих моментов и поперечных сил в выбранных сечениях. Определение требуемой высоты сечения балки из условий жесткости и наименьшего веса. Подбор сечения балки в виде сварного двутавра, проверка напряжения в опасных точках.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.04.2014Расчет и построение эпюр для шарнирной строительной балки. Определение условий связанности и неподвижности всей системы балки и её шарнирно-неподвижных опор. Общий расчет жесткости и определение прочности многопролетной неразрезной строительной балки.
контрольная работа [2,6 M], добавлен 21.06.2014Статический расчет двускатной балки покрытия. Выбор бетона и арматуры. Определение кривизны и прогиба балки. Расчет прочности по нормальным и наклонным сечениям, по образованию наклонных трещин. Выбор крана для монтажа. Оптимальный угол наклона стрелы.
курсовая работа [117,6 K], добавлен 26.11.2012Проектирование 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 14.12.2010Проверка 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 28.06.2015Компоновочная схема здания. Расчет двускатной балки покрытия по предельным состояниям I и II группы. Определение геометрических размеров фундамента, расчет прочности конструкции, прогиба, образования и раскрытия трещин. Расчет фундамента от отпора грунта.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 15.12.2013Расчет 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 13.07.2015Расчет дощатого настила, неразрезного прогона, дощато-гвоздевой балки. Геометрические размеры балки. Проверка прочности принятых сечений. Расчет гвоздей для крепления поясов. Конструкции опорного и конькового узлов. Проверка балки на устойчивость.
курсовая работа [639,1 K], добавлен 06.06.2016Сравнение 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 10.10.2013Составление расчетной схемы балки для статического и динамического расчета как систем с одной степенью свободы. Анализ результатов расчета. Расчет на ПК с использованием программы SCAD. Вычисление векторов инерционных сил, перемещений и усилий в СФК.
контрольная работа [202,6 K], добавлен 30.11.2010Расчет 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 04.06.2012Схема многопролетной определимой статически балки. Определение реакции опор и построение эпюров моментов и поперечных сил. Равновесие отсеченной части бруса. Определение усилий в стержнях фермы. Построение сечения по линиям влияния опорных реакций.
контрольная работа [3,5 M], добавлен 15.11.2010Расчет и подбор сечения круглого и прямоугольного профиля из брусьев ходовых размеров для деревянной балки. Определение прочности балки из сталефибробетона по нормальным напряжениям. Подбор стальной двутавровой балки по величине момента сопротивления.
курсовая работа [353,7 K], добавлен 29.11.2011Выбор конструктивного решения покрытия. Подбор сечения балки. Расчет двухскатной клееной балки из пакета досок. Материал для изготовления балок. Проверка прочности, устойчивости плоской фермы деформирования и жесткости балки. Нагрузки на балку.
курсовая работа [67,2 K], добавлен 27.10.2010Расчет 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 08.01.2016Определение расчетных нагрузок и проведение расчета монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами. Составление расчетной схемы пролетов и расчет второстепенной балки. Расчет схемы главной балки: определение нагрузок, моментов и поперечных сил.
курсовая работа [401,3 K], добавлен 06.01.2012Описание 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 28.05.2012Расчетная схема настила, его толщина и действующая нагрузка. Нагрузки, действующие на второстепенную и главную балки. Изменение сечения, фрикционный стык главной балки. Расчёт центральной сжатой колонны, ее базы. Снижение материалоёмкости главной балки.
курсовая работа [643,4 K], добавлен 07.08.2013Характер работы балки при изгибе. Процесс образования и развития нормальных трещин. Характер деформирования сжатой и растянутой зон балки. Зависимость прогибов напряжений в арматуре и бетоне от действующего момента. Определение момента разрушения балки.
лабораторная работа [150,4 K], добавлен 28.05.2013
