Нормальный тип балочной клетки. Определение нагрузки на балки настила. Проектирование главной балки, компоновка и подбор ее сечения. Расстановка поперечных ребер. Проверка прочности главной балки. Проектирование стержня центрально-сжатой колонны.
Аннотация к работе
В нормальной балочной клетке нагрузка настила передается на балки настила, которые в свою очередь передают ее на главные балки. Балки настила принимают прокатными и располагают с шагом "а". Определяем нагрузки на балки настила: Погонная нормативная равномерно распределенная нагрузка QNБН = (Pn GH) *a*? ? =1,01 - коэффициент, учитывающий собственный вес балок настила. Вычисление максимального изгибающего момента: Вычисление максимальной поперечной силы: Определение требуемого момента сопротивления сечения: где: - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций, принятый предварительно;Нагрузку на главную балку можно считать равномерно распределенной при передаче ее через 6 и более балок настила.Определяем высоту балки: Устанавливают высоту главной балки исходя из трех условий: 1) наименьшего расхода металла - (экономичность); 3) Балка должна вписываться в заданную высоту конструкции перекрытия Кроме того, балка должна вписываться в заданную строительную высоту конструкции перекрытия. При поэтажной схеме сопряжения балок должно выполняться условие: Рис. Толщину поясного листа обычно назначают в пределах , но не менее толщины стенки, 1) во избежании больших напряжений при сварке обычно принимают: 2) из условия обеспечения общей устойчивости балки ширина поясных листов принимается: , принимаем 0,5м.Определение длины пояса уменьшенного сечения: Принимаем Определение изгибающий момент и поперечную силу на расстоянии х от опоры. Уменьшенное сечение пояса принимают из условия прочности прямого стыкового шва на растяжение (в нижнем поясе). Причем расчетное сопротивление стыковых швов растяжению при физическом контроле качества шва , а при отсутствии физического контроляПри подборе сечения с учетом пластических деформаций поперечные ребра ставятся (в пределах длины области учета пластических деформаций) под каждой балкой настила. При равномерной нагрузке на балку эта область определяется: Ширина выступающей части ребра должна быть для симметричного парного ребра Проверка прочности главной балки в середине пролета по нормальным напряжениям выполняется по формуле: 2. Прочность балки по приведенным напряжениям: Проверка на совместное действие нормальных и касательных напряжений, при которой определяется приведенное напряжение . По длине балки эту проверку делают в сечениях наиболее неблагоприятного сочетания изгибающих моментов и поперечных сил (в месте изменения сечения разрезной составной балки).Условия для середины пролета и для уменьшенного сечения выполняются, поэтому общую устойчивость главной балки можно не проверять.Сжатый пояс главной балки будет устойчив, так как при назначении его размеров были обеспечены условия: Расчет на устойчивость стенок балки симметричного сечения, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, при отсутствии местного напряжения () и условной гибкости стенки следует выполнять по формуле Степени упругого защемления стенки в поясах, определяемой коэффициентом где принимается по таблице 21 СП 53-102-2004 в зависимости от степени упругого защемления стенки в поясах, определяемой коэффициентом, .Поясные швы выполняем сплошными (непрерывными), одинаковой толщины по всей длине, используя автоматическую сварку, в положении "в лодочку". Сварочные материалы выбираются в зависимости от стали по таблице 55* СНИП. При отсутствии местных напряжений сварные швы воспринимают только силу сдвига пояса относительно стенки. Тогда требуемый катет углового шва (в зависимости от расчетного сечение) определяется: ;Принимаем болты М30, диаметр отверстия 33мм, задаемся сталью болта 40Х "селект”. расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов где - принимается по таблице 61* СНИП в зависимости от диаметра резьбы и марки стали болта коэффициент трения, принимаемый по таблице 36* СНИП в зависимости от способа обработки соединяемых поверхностей; принимаем газопламенный способ обработки двух поверхностей без консервации, - коэффициент надежности, принимаемый по таблице 36* СНИП в зависимости от способа обработки соединяемых поверхностей, способа регулировки натяжения болтов, характера нагрузки и разницы диаметров отверстий и болтов; регулировка натяжения болта по углу поворота гайки, - площадь нетто, определяемая по таблице 62* СНИП в зависимости от его диаметра, - коэффициент условной работы соединение, зависящий от количества болтов, и принимаемый равным При размещении высокопрочных болтов следует учитывать требования, приведенные в таблице 39 СНИП а) расстояние между центрами болтов в любом направлении б) расстояние от центра болта до края элемента Согласно пункту 11.14 СНИП ослабление сечения поясов балки и накладок с отверстиями под высокопрочные болты учитывается при статических нагрузках, если площадь сечения нетто составляет меньше площади брутто.При шарнирном соединении опорная реакция передается с балки на колонну через опорные ребра, которые ставятся в торце балки. Опорные ребра надежно прилегают к стенке сварными швами, а торцы строгают, причем при таком к
План
Содержание
1. Исходные данные
2. Компоновка балочного перекрытия
2.1 Нормальный тип балочной клетки
3. Проектирование главной балки
3.1 Определение нагрузок
3.2 Компоновка и подбор сечения главной балки
3.3 Изменение сечения главной балки по длине
3.4 Расстановка поперечных ребер. Проверка прочности главной балки
3.5 Проверка общей устойчивости балки
3.6 Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки балки
3.7 Расчет поясных швов
3.8 Конструирование и расчет монтажного (укрупнительного) стыка на высокопрочных болтах
3.9 Проектирование опорной части балки
4. Проектирование центрально-сжатой колонны
4.1 Проектирование стержня центрально-сжатой колонны
4.2 Конструирование и расчет оголовка колонны
4.3 Проектирование опорной плиты
Список литературы
1. Исходные данные
Шаг колонн в продольном направлении L = 20,0 м
Высота колонны H=8,4 м
Шаг колонн в поперечном направлении В = 8,0 м
Тип настила - стальной плоский настил
Полезная нормативная нагрузка Pn = 20 КН/м2
Материал главной балки - сталь С255
Сопряжение главной балки с колонной - главная балка примыкает к колонне сбоку колонны: Материал колонн - С 245
База колонны - с траверсой
2. Компоновка балочного перекрытия
2.1 Нормальный тип балочной клетки
Список литературы
1. СНИП 2-23-81* Стальные конструкции. Нормы проектирования. - м: ЦИТП Госстроя СССР, 1990, - 96 с.
2. Металлические конструкции. Общий курс: учебник для вузов / под общ. ред. Е.И. Беленя - М: Стройиздат, 1986 г.
3. Расчет стальных конструкций: Справочное пособие, Я.М. Лихтарников и др. - Киев: Будивильник, 1984 г.
4. Методические указания к расчету центрально-сжатых колонн на ЭВМ. Составители: В.А. Кудрявцев, В.Н. Стукач. Ижевск: ИМИ, 1988 г.