Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Выбор стального щитового настила.

Компоновка и подбор сечения составных балок,

проверка прочности ……………………………………………………………….. 16

Изменение сечения главной балки и проверка прочности

в измененном сечении ……………………………………………………………… 18

Проверка общей устойчивости составных балок ………………………………… 19

Проверка местной устойчивости составных балок. Расчет рёбер ……………. 20

Расчет деталей и узлов балок. Опирания и сопряжения балок ………………... 23

Соединения поясов со стенкой ……………………………………………………………… 24

Стыки сварных балок ………………………………………………………………… 25

3. Центрально-сжатые колонны ………………………………………………………. 25

3.1 Подбор сечения сквозной колонны ………………………………………………… 25

3.2 Оголовок колонны …………………………………………………………………… 27

3.3 База колоны ………………………………………………………………………….. 28

Список использованной литературы ……………………………………………………..31

Введение.

Курсовой проект разработан в соответствии с заданием и включает выбор и расчёт наиболее экономичной схемы компоновки в плане балок, расчёт и конструирование стержня, оголовка, базы колонны и расчёт необходимых узлов и швов. Проект состоит из пояснительной записки и графической части. Записка выполнена на 31 странице, включая 1 таблицу и 10 рисунков. Графическая часть разработана на 1 листе формата А1.

Проектирование балок и балочных клеток.

Выбор стального щитового настила.

Вариант 1.

Принимаем материал настила - сталь С235 по ГОСТ 27772-88 с расчётным сопротивлением R_у=230 МПа =23 кН/см².

Предельное отношение пролёта настила к его толщине определяем по формуле

= =157,8.

– цилиндрический модуль упругости; Е=2,06∙10⁵ МПа – модуль упругости стали; υ=0,3 – коэффициент Пуассона.

Принимаем толщину настила

Отношение длинной стороны листа настила к короткой В/а=7,5/0,8=9,38 >2, поэтому расчёт настила производим как для длинной пластины. Проверим прогиб и несущую способность полосы настила шириной 1см:

- площадь поперечного сечения А_n=l∙t_n= 0,6 см²;

- момент сопротивления полосы 0,060 см³;

- момент инерции полосы 0,018 см⁴;

- расчётная временная нагрузка q=γ_f ∙ q_n = 1,2∙0,002 = 0,0024 кН/см;

- коэффициент надежности по нагрузке γ_f =1,2

- балочный изгибающий момент 2,66 кН∙см;

- балочный прогиб 5,011 см.

2,79 кН.

0,454 кН;

;

0,372 кН∙см;

кН/см² < R_y∙γ_с=23∙1=23 кН/см²;

см < = 0,784 см,

где γ_с=1 – коэффициент условий работы.

Таким образом прочность и жёсткость настила при его толщине равной 6 мм обеспечена.

Расход стали на 1 м² настила равен: 7850 кг/м³∙0,006 м = 47,1 кг/м².

Вариант 2.

Предельно допустимый относительный прогиб , где f_u – предельно допустимый прогиб, а l_n – расчётный пролёт настила. По короткой стороне листа настила вырезаем полосу шириной 1см. Временная равномерно распределённая нагрузка р=20 кПа=0,002 кН/см², линейная распределённая нагрузка на полосу q_n=1∙р=0,002 кН/см.

Предельное отношение пролёта настила к его толщине определяем по формуле

= =135,6, следовательно

где – отношение пролёта настила к предельному прогибу; q_n=0,002 кН/см² – нормативная нагрузка на настил; МПа – цилиндрический модуль упругости; Е=2,06∙10⁵ МПа – модуль упругости стали; υ=0,3 – коэффициент Пуассона.

Принимаем толщину настила t_n=12 мм по ГОСТ 82-70 [1, табл. П9.7] и находим его пролет

l_n =135,6∙12=1627,2 мм.

Принимаем пролет настила l_n=1,6 м, что соответствует целому числу пролётов по длине главной балки n=L/a =16/1,5=10. Так как длина балки составляет 16 м, то её необходимо разбить на два отправочных элемента с размещением монтажного стыка в середине балки. Место опирания балок настила не должно совпадать с местом монтажного стыка. Учитывая вышеизложенные требования и чётное число шагов балки настила, принимаем вариант балочной клетки со смещением балок настила от разбивочных осей на половину шага и опиранием главных балок на колонны сверху (рис.1, б).

Отношение длинной стороны листа настила к короткой В/а= 7,5/1,6 =2,67 >2, поэтому расчёт настила производим как для длинной пластины. Проверим прогиб и несущую способность полосы настила шириной 1см:

- площадь поперечного сечения А_n=l∙t_n=1,2 см²;

- момент сопротивления полосы 0,24 см³;

- момент инерции полосы 0,144 см⁴;

- расчётная временная нагрузка q=γ_f ∙ q_n = 1,2∙0,002 = 0,0024 кН/см;

- коэффициент надежности по нагрузке γ_f =1,2

- балочный изгибающий момент 7,68 кН∙см;

- балочный прогиб 5,236 см.

4,828 кН.

1,255 кН;

;

кН∙см;

кН/см² < R_y∙γ_с=23∙1=23 кН/см²;

см < =1,24 см,

где γ_с=1 – коэффициент условий работы.

Таким образом прочность и жёсткость настила при его толщине равной 12 мм обеспечена.

Расход стали на 1 м² настила равен: 7850 кг/м³∙0,012м = 94,2 кг/м².

Вариант 3.

Шаг балок настила a =1,5 м, шаг вспомогательных балок b=4 м (рис. 1, в).

Предельно допустимый относительный прогиб , где f_u – предельно допустимый прогиб, а l_n – расчётный пролёт настила. По короткой стороне листа настила вырезаем полосу шириной 1см. Временная равномерно распределённая нагрузка р=20 кПа=0,002 кН/см², линейная распределённая нагрузка на полосу q_n=1∙р=0,002 кН/см.

Предельное отношение пролёта настила к его толщине определяем по формуле

= =137,8; тогда мм

где – отношение пролёта настила к предельному прогибу; q_n=0,002 кН/см² – нормативная нагрузка на настил; МПа – цилиндрический модуль упругости; Е=2,06∙10⁵ МПа – модуль упругости стали; υ=0,3 – коэффициент Пуассона. Принимаем толщину настила t_n =11 мм.

Отношение длинной стороны листа настила к короткой b/а=4/1,5=2,67 >2, поэтому расчёт настила производим как для длинной пластины. Проверим прогиб и несущую способность полосы настила шириной 1см:

- площадь поперечного сечения А_n=l∙t_n=1,1 см²;

- момент сопротивления полосы 0,202 см³;

- момент инерции полосы 0,111 см⁴;

- расчётная временная нагрузка q=γ_f ∙ q_n = 1,2∙0,002 = 0,002 кН/см;

- коэффициент надежности по нагрузке γ_f =1,2

- балочный изгибающий момент 6,75 кН∙см;

- балочный прогиб 5,251 см.

4,496 кН.

1,1 кН;

4,086;

1,327 кН∙см;

10,67 кН/см² < R_y∙γ_с=23∙1=23 кН/см²;

1,032 см < =1,17 см,

где γ_с=1 – коэффициент условий работы.

Таким образом прочность и жёсткость настила при его толщине равной 9 мм обеспечена.

Расход стали на 1 м² настила равен: 7850 кг/м³∙0,011 м = 86,35 кг/м².