Проект балочной площадки - Курсовая работа

В зависимости от схемы расположения балок балочные клетки подразделяются на 3 типа: упрощенные, нормальные и усложненные. В упрощенной балочной клетке нагрузка от настила передается непосредственно на балки, располагаемые параллельно короткой стороне перекрытия, затем на вертикальные несущие конструкции (стены, стойки).При временной распределенной нагрузке 22 КПА принимаем толщину настила 10 мм. Толщина настила на изгиб с распором можно вычислить приближенно из условия заданного предельного прогиба по формуле: гдеРасчетный изгибающий момент для балки настила длинной 6 м: Требуемый момент сопротивления балки: Принимаем двутавр №30 по ГОСТ 8239-72, имеющий: I = 7080 см4, W =472, вес g = 36,5 кг/м, ширину полки 13,5 см. Общую устойчивость балок настила проверять не надо т. к. их сжатые пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении приваренным к ним настилом. Определяем расход металла на 1м2 перекрытия: настил - 78,5 кг/м2, балки настила g/a = 42,2/0,789 = 53,5 кг/м2. Принимаем настил, как и в I варианте. Определяем нормативную и расчетную нагрузку на вспомогательную балку: Определяем расчетный изгибающий момент и требуемый момент сопротивления вспомогательной балки: Принимаем I 55, имеющий: I = 55150см4; W = 2000 см3 ширину и толщину полки b = 18 см, t = 1,65 см, g = 89,8 кг/мНайдем усилия: Минимальная высота сечения сварной балки из условия жесткости при f/l =1/200 должна быть (см. с. Проверяем принятую толщину стенки из условия действия касательных напряжений: тст = 3Q/2HRS?C = 3·1275000/2·170·13500·1 = 0,8 см <1 см, т.е. условие удовлетворяется. Проверяем условие, при соблюдении которого не требуется постановка продольных ребер в стенке Принятая стенка толщиной 10 мм удовлетворяет прочности на действие касательных напряжений и не требует постановки продольного ребра для обеспечения местной устойчивости. Проверяем принятую ширину (свес) поясов bn по формуле, исходя из обеспечения их местной устойчивости: условие удовлетворяется тоже, при упругопластической работе сечения балки где hcn = h - 2tn = 170 - 2·2 = 166 см.Сдвигающая сила Т воспринимается двумя швами, тогда минимальная толщина этих швов при длине lw = 1 см, будет kf ? QSN/n·I·(?RW)·?c = T/2·(?RW)·?c = 6000/2·1·1·16200 = 0,185 см, где (?RW) - меньшее из произведений коэффициента глубины проплавления (?f или ?z) на расчетное сопротивление, принимаемое по условному срезу металла на границе сплавления шва (Rwz?wz); при ?wt = ?wz = = 1 и для автоматической сварки проволокой d = 2 мм марки СВ - 08А (по ГОСТ 2246 - 70*) ?f = 0,9 имели ?FRWF?WF = 0,9·180·1 = 162 МПА.Место изменения сечения принимаем на расстоянии 1/6 пролета от опоры. Сечение изменяем уменьшением ширины поясов. Разные сечения поясов соединяем сварным швом встык электродами Э42 без применения физических методов контроля. Определяем расчетный момент и перерезывающую силу в сечении: x = l/6 = 15,6 = 2,5 м Определяем требуемый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение: Определяем требуемый момент инерции поясов (Іст = 381191 см4)Определяем необходимость постановки ребер жесткости: ?ст = 2,2 - при действии местной нагрузки на пояс балки. Кроме того, в зоне учета пластических деформаций необходима постановка ребер жесткости под каждой балкой настила, т. к. местные напряжения в стенке в этой зоне не допустимы. Определяем длину зоны использования пластических деформаций в стенке по формуле: Определяем средние значения М и Q на расстоянии х = 157,9 см. от опоры под балкой настила Определяем действующие напряжения: где W = 20787 см3 из определения высоты и размеров главной балки. ?м = 7,36 КН/см2 (из расчета балки на устойчивость) Определяем критические напряжения: где h0 = hct, ?усл = ?ст = 4,9Стык делаем в середине пролета балки, где М = 4781 КН·м и Q = 0. Стык осуществляем высокопрочными болтами d = 20 мм из стали «селект», имеющий по таблице 6.2 ; обработка поверхности газопламенная. Принимая способность регулирования натяжения болта по углу закручивания, k = 2 - две плоскости трения. Каждый пояс балки перекрываем тремя накладками сечениями 500?12 мм и 2?220?12 мм, общей площадью сечения Принимаем 16 болтов.Определяем площадь смятия торца ребра где Rcm.т. Принимаем ребро 280?14 мм, Ар = 28·1,4 = 39,2 см2 >35,9 см2. Рассчитываем прикрепление опорного ребра к стенке балки двусторонними швами полуавтоматической сваркой проволокой СВ - 08Г2.Зададимся гибкостью ? = 60 и находим ? = 0,785 (по прил 7 [1]), площадь сечения Рассчитываем гибкость относительно оси х ?х = 897/15,7 = 57; ?х = 0,800 (прил. Определяем расстояние между ветвями колонны из условий равноустойчивости колонны в двух плоскостях ?пр = ?х, затем требуемую гибкость относительно свободной оси у-у по формуле: Принимаем гибкость ветви равной 30 и находим Полученное расстояние должно быть не менее двойной ширины полок швеллеров плюс зазор, необходимый для оправки внутренних поверхностей стержня btp = 2·115 100 = 330 мм <42 см, следователь

Содержание

Исходные данные

1. Выбор схемы балочной клетки

2. Расчет стального настила

3. Компоновка балочной клетки

4. Определение высоты и размеров главной балки

5. Расчет соединения поясов со стенкой

6. Изменение сечения балки по длине

7. Правка местной и общей устойчивости элементов главной балки

8. Расстановка ребер жесткости

9. Расчет монтажного стыка главной балки

10. Расчет опорной части главной балки

11. Подбор и компоновка сечения сквозной колонны

12. Расчет базы колонны

13. Расчет оголовка колонны

Литература

Исходные данные

1. Шаг колонн в продольном направлении, А = 15 м.

2. Шаг колонн в поперечном направлении, В = 6 м.

3. Габариты площадки в плане, 3А?3В.

4. Отметка верха настила - 11 м.

5. Величина полезной нагрузки, р = 22 КН/м2.

6. Допустимый относительный прогиб настила 1/200.

7. Тип колонны: сквозная.

1. Выбор схемы балочной клетки

1. Металлические конструкции. Учебник для вузов. Под редакцией Е.И. Беленя - М.: Стройиздат, 1986 г.

2. Примеры расчета металлических конструкций. Учебное пособие для техникумов. Мандриков А.П. - М.: Стройиздат, 2001 г.

3. Методические указания. Сост. И.В. Слепнев. Краснодар, 2006 г.