Проектирование балочной клетки - Курсовая работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ Кафедра технологии и организации строительства По дисциплине: «Металлические конструкции» На тему: «Проектирование балочной клетки»Расход металла на балочную клетку зависит в основном от принятого расстояния между вспомогательными балками. Для экономичности следует провести технико-экономический анализ балок. Первоначально требуется установить отношение пролета настила к его толщине обеспечивающее жесткость настила по следующей формуле: Где Lн. Для выбранного варианта определить нагрузки на вспомогательную балку Нормативная и расчетная нагрузка на вспомогательную балку определяется по формулам: Нормативная нагрузка: (КН/м)Нагрузка на главную балку складывается из полезной нагрузки, определяемой по заданию от собственной массы настила и вспомогательных балок.Для определения высоты главной балки необходимо предварительно вычислить расчетный изгибающий момент и требуемый момент сопротивления по формулам: для главной балки Ry =250МПА (сталь С255).Толщина стенки определяется из условия прочности на срез в опорном сечении: Q-поперечная сила в опорном сечении (опорная реакция), hw - высота стенки, предварительно принимается на 4-6 см меньше высоты балки с учетом сортамента прокатной толстолистовой стали;Сечение пояса назначается с учетом требований общей и местной устойчивости. , где bf =hw/4=110/4=27,5; принимаем 25 - ширина пояса, bef - ширина свеса пояса , tf =2.5*1=2.5 толщина пояса.Определяем момент инерции балки: момент сопротивления балки: нормативную равномерно распределенную нагрузку на балку определять по формуле: а расчетную: (КН/м) где m-масса второстепенной балки m = 31,5кг/м2 (ф-ла 1.10), мб - собственная масса погонной длины 1м балки: ;где qн (КН/м) - нормативная равномерно распределенная нагрузка на балку l м - длина главной балки по заданию;Для разрезных балок, работающих в упругой стадии, с целью экономии стали, следует изменить сечение балки за счет уменьшения площади поясов в симметричных сечениях балки на расстоянии от каждой опоры. Подбор необходимого сечения балки необходимо проводить в следующей последовательности: - определить момент в сечении Х: - Определить площадь измененного сечения: Определить ширину пояса в измененном сечении, оставляя прежней его толщину Максимальную поперечную силу в месте изменения сечения определять по формуле: Проверку по нормальным напряжениям в месте изменения сечения производить по формуле: проверку по касательным напряжениям: Приведенные напряжения на границе стенки в месте изменения сечения при (примыкание вспомогательных балок к главным в одном уровне) проверять по формуле: -Устойчивость стенки главной балки проверять не следует, если условная гибкость не превышает: 3,5 - при отсутствии местного напряжения в балках с двусторонними поясными швами; Условная гибкость определяется по формуле: - расчетная высота стенки балки, принимается равной полной высоте стенки; двутавр балка стальной сварной Сжимающие напряжения на границе отсека следует определять по формуле: Средние касательные напряжения: Момент в первом отсеке: Момент во втором отсеке Поперечная сила в первом отсеке: Поперечная сила во втором отсеке: Расчет на устойчивость стенки балки, укрепленной только поперечными основными ребрами жесткости при отсутствии местных напряжений , следует выполнять по формуле: и - нормальные и касательные напряжения, определять соответственно по формулам; - критические нормальные напряжения, определять по формуле: -Участок стенки балки над опорой должен укрепляться опорным ребром. Площадь опорного ребра определяется из условия смятия, если а 1,5*tf по формуле: F - опорная реакция, принимать равной Qmax; Ry - расчетное сопротивление смятию торцевых поверхностей, принимать равным Ширину опорного ребра следует принимать равной ширине полки балки измененного сечения , требуемую толщину определять по формуле: Участок стенки балки под опорой и опорное ребро, образующие опорную стойку, следует проверить на продольный изгиб из плоскости балки, как стойку, нагруженную опорной реакцией по формулеШирина выступающей части ребра должна быть для парного симметричного ребра не менееУзел сопряжения колонны с фундаментом принимать шарнирным. Узел сопряжения главной балки с колонной также принимать шарнирным, хотя при примыкании балок к колонне сбоку (в одном уровне) имеется частичное защемление. Таким образом, расчетной схемой колонны следует считать центрально сжатый стержень с шарнирным опиранием концов. Высоту колонны определять по формуле: где У - уровень пола второго этажа (отметка верха покрытия по заданию);Требуемую площадь поперечного сечения сплошной колонны определять по формуле: N - нагрузка в КН, определять по (3.3); =0,424-коэф. продольного изгиба, определять по СНИП II-23-81 в зависимости от гибкости, принятой по номограммам и расчетного сопротивления Ry.

Содержание

1. Расчет настила и вспомагательных балок

2. Расчет главной балки

3. Определение размеров сечения и высоты главной балки

4. Определение толщины стенки балки

5. Определение размеров пояса балки

6. Проверка прочности балки по нормативным напряжениям

7. Проверка жесткости главной балки

8. Изменения сечения балки по длине

9. Проверка местной устойчивости главной балки

10. Опорное ребро балки

11. Определение размеров основных поперечных ребер

12. Расчет центрально сжатой колонны, определение нагрузки на колонну

13. Расчет стержня сплошной колонны

14. Конструктивное оформление оголовка колонны и сопряжения балки с колонной

15. Расчет и конструктивное оформление базы колонны

1. Расчет настила и вспомогательных балок