Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Расчет балок настила.

Читайте также:
  1. I. Теоретические и практические основы проведения актуарных расчетов в Испании.
  2. II. Проблемы и пути совершенствования проведения актуарных расчетов Испании.
  3. Актуарная калькуляция - форма, по которой производится расчет себестоимости и стоимости услуг, оказываемых страховщиком страхователю.
  4. Актуарные расчеты при страховании от несчастных случаев
  5. АКУСТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЗАЛА.
  6. Альтернативный метод расчета по корректированным подуровням звукового давления
  7. Анализ показателей деловой активности организации. расчет и оценка коэффициентов устойчивости экономического рынка.
  8. Анализ полученных результатов и расчет срока окупаемости системы
  9. Анализ результатов расчета вероятности отказа невосстанавливаемых систем без использования теорем умножения и сложения вероятностей
  10. Аудит расчетов с персоналом по оплате труда: цель и программа аудита, методика проверки. Ошибки, допускаемые при расчетах оплаты труда.

а)


Вариант 1.

Прокатная балка настила относится к третьей группе конструкций по назначению и для неё с учётом климатического района строительства можно использовать сталь С345 с Ry=31,5 кН/см2 при толщине фасонного проката до 20 мм.

Расчётная схема балки настила – однопролётная шарнирно опёртая балка (рис. 2, б).

Выполним предварительный подбор сечения балки без учета её собственного веса. Нормативная и расчётная погонная нагрузки на балку настила

б)
кН/м

кН/м,

где qn1 =20 кН/ м2 – временная нагрузка; кН/м2 – нагрузка от собственного веса настила, здесь γ=78,5 кН/м3 – объемный вес стали; γf1, γf2 – коэффициенты надежности по нагрузке от временной нагрузки и от собственного веса стальных конструкций; а - ширина грузовой площади (рис. 2, а).

Расчётный изгибающий момент и поперечная сила

Рис. 2 Расчётная схема балки настила.  
кН∙м=16207 кН∙см,

кН.

Требуемый момент сопротивления определяем с учётом развития пластических деформаций, предварительно назначив с 1=1,1:

см3,

где γс=1 – коэффициент условий работы конструкции.

Назначаем двутавр № 36 (№ 33 не проходит проверку по прогибам) по ГОСТ 8239-89 с характеристиками сечения: Wx =743 см3; Ix =13380 см4; Sx =423 см3; h =36 см; b =14,5 см; tw = 0,75 см; tf =1,23 см; pl = 48,6 кг/м.

Нагрузка от собственного веса балки составит

кН/м.

Её доля по отношению к общей нагрузке на балку составляет

в связи с чем уточнение нагрузки не требуется.

Проверка прочности балки:

где – расчётное сопротивление стали срезу.

Прочность балки обеспечена.

Предельно допустимый относительный прогиб балки для l=7,5м – .

Проверка жесткости балки

2,88 см < см.

Жесткость балки обеспечена.

Общая устойчивость балки обеспечена настилом, опирающимся на её сжатый пояс и жестко с ним соединенным.

Местную устойчивость элементов сечения балки не проверяем, поскольку она обеспечена их большими толщинами.

Настил привариваем к балкам настила автоматической сваркой под слоем флюса. Для автоматической сварки с учётом стали и климатического района строительства можно использовать сварочную проволоку Св-08А [1, табл. П4.1].

Определим сечение, по которому необходимо рассчитать угловой шов на срез (условный):

где Rwf =18 кН/см2 [1, табл. П4.]; Rwz =16 кН/см2 [1 прил. 1]; βf =0,9; βz =1,05 [1, табл. П4.4]; γwf = γwz =1.

Расчёт углового шва на срез ведём по металлу шва при действии силы, равной величине распора, определённой при расчёте настила.

Расчётный катет шва крепления настила угловыми швами определим по формуле.

где lw =1 см – расчётная ширина полосы настила.

Конструктивные требования к сварным швам:

,

где kf, min =5 мм – минимальный катет сварного шва, принимаемый по табл. П4.5 [1] в зависимости от толщины наиболее толстого из свариваемых элементов tmax = tf = 11,2 мм; kf, max = tn = 5 мм – максимальный катет шва.

Принимаем катет сварного шва – 5 мм.

Масса балок настила на 1 м2 51,65 кг/м2.

 

Вариант 2.

Выполним предварительный подбор сечения балки без учета её собственного веса (рис.1, б). Нормативная и расчётная погонная нагрузки на балку настила

кН/м

кН/м,

где qn1 =20 кН/ м2 – временная нагрузка; кН/м2 – нагрузка от собственного веса настила, здесь γ=78,5 кН/м3 – объемный вес стали; γf1, γf2 – коэффициенты надежности по нагрузке от временной нагрузки и от собственного веса стальных конструкций.

Расчётный изгибающий момент и поперечная сила

кН∙м=28118 кН∙см,

кН.

 

Требуемый момент сопротивления определяем с учётом развития пластических деформаций, предварительно назначив с 1=1,1:

см3,

где γс=1 – коэффициент условий работы конструкции.

Назначаем двутавр № 40 по ГОСТ 8239-89 с характеристиками сечения: Wx =953 см3; Ix =19062 см4; Sx =545 см3; h =400 мм; b =155 мм; tw =8,3 мм; tf =13 мм; pl =57 кг/м.

Нагрузка от собственного веса балки составит

кН/м.

Её доля по отношению к общей нагрузке на балку составляет

в связи с чем уточнение нагрузки не требуется.

Проверка прочности балки:

где – расчётное сопротивление стали срезу.

Прочность балки обеспечена.

Предельно допустимый относительный прогиб балки для l=7,5 м – .

Проверка жесткости балки

3,516 см < см.

Жесткость балки обеспечена.

Общая устойчивость балки обеспечена настилом, опирающимся на её сжатый пояс и жестко с ним соединенным.

Местную устойчивость элементов сечения балки не проверяем, поскольку она обеспечена их большими толщинами.

Настил привариваем к балкам настила автоматической сваркой под слоем флюса. Для автоматической сварки с учётом стали и климатического района строительства можно использовать сварочную проволоку Св-08А [1, табл. П4.1].

Определим сечение, по которому необходимо рассчитать угловой шов на срез (условный):

где Rwf =18 кН/см2 [1, табл. П4.]; Rwz =16 кН/см2 [1 прил. 1]; βf =0,9; βz =1,05 [1, табл. П4.4]; γwf,= γwz =1.

Расчёт углового шва на срез ведём по металлу шва при действии силы, равной величине распора, определённой при расчёте настила.

Расчётный катет шва крепления настила угловыми швами определим по формуле.

где lw =1 см – расчётная ширина полосы настила.

Конструктивные требования к сварным швам:

,

где kf, min =6 мм – минимальный катет сварного шва, принимаемый по табл. П4.5 [1] в зависимости от толщины наиболее толстого из свариваемых элементов tmax = tf = 13 мм; kf, max = tn = 12 мм – максимальный катет шва.

Принимаем катет сварного шва – 6 мм.

Масса балок настила на 1 м2 35,63 кг/м2.

 

Вариант 3.

В общем случае шаг вспомогательных балок является объектом оптимизации. В нашем случае принимаем b=4 м (рис. 1, в), исходя из опыта проектирования (b=2…5 м) и кратности пролёту главной балки. Пролёт балки настила равен шагу вспомогательных балок l=b=4 м. Шаг балок настила а=1,5 м.

Выполним предварительный подбор сечения балки настила без учета её собственного веса. Нормативная и расчётная погонная нагрузки на балку настила

кН/м

кН/м,

где qn1 =20 кН/ м2 – временная нагрузка; кН/м2 – нагрузка от собственного веса настила, здесь γ=78,5 кН/м3 – объемный вес стали; γf1, γf2 – коэффициенты надежности по нагрузке от временной нагрузки и от собственного веса стальных конструкций.

Расчётный изгибающий момент и поперечная сила

кН∙м=7474 кН∙см,

кН.

Требуемый момент сопротивления определяем с учётом развития пластических деформаций, предварительно назначив с 1=1,1:

см3,

где γс=1 – коэффициент условий работы конструкции.

Назначаем двутавр № 22 по ГОСТ 8239-89 с характеристиками сечения: Wx =232 см3; Ix =2550 см4; Sx =131 см3; h =220 мм; b =110 мм; tw =5,4 мм; tf =8,7 мм; pl =24 кг/м.

Нагрузка от собственного веса балки составит

кН/м.

Её доля по отношению к общей нагрузке на балку составляет

в связи с чем уточнение нагрузки не требуется.

Проверка прочности балки:

где – расчётное сопротивление стали срезу.

Прочность балки обеспечена.

Предельно допустимый относительный прогиб балки для l=4 м – .

Проверка жесткости балки

1,986 см < см.

Жесткость балки обеспечена.

Общая устойчивость балки обеспечена настилом, опирающимся на её сжатый пояс и жестко с ним соединенным.

Местную устойчивость элементов сечения балки не проверяем, поскольку она обеспечена их большими толщинами.

Настил привариваем к балкам настила автоматической сваркой под слоем флюса. Для автоматической сварки с учётом стали и климатического района строительства можно использовать сварочную проволоку Св-08А [1, табл. П4.1].

Определим сечение, по которому необходимо рассчитать угловой шов на срез (условный):

где Rwf =18 кН/см2 [1, табл. П4.]; Rwz =16 кН/см2 [1 прил. 1]; βf =0,9; βz =1,05 [1, табл. П4.4]; γwf, γwz =1.

Расчёт углового шва на срез ведём по металлу шва при действии силы, равной величине распора, определённой при расчёте настила.

Расчётный катет шва крепления настила угловыми швами определим по формуле.

где lw =1 см – расчётная ширина полосы настила.

Конструктивные требования к сварным швам:

,

где kf, min = 5 мм – минимальный катет сварного шва, принимаемый по табл. П4.5 [1] в зависимости от толщины наиболее толстого из свариваемых элементов tmax = tn = 11 мм; kf, max = tn = 11 мм – максимальный катет шва.

Принимаем катет сварного шва – 5 мм.

Масса балок настила на 1 м2 кг/м2.


 

1.3. Расчёт вспомогательных балок.

Вспомогательная балка относится к третьей группе конструкций по назначению и для неё с учётом климатического района строительства можно использовать сталь С345 с Ry=31,5 кН/см2 при толщине фасонного проката до 20 мм.

Выполним предварительный подбор сечения балки. При определении нагрузки на вспомогательную балку принимаем допущение: действие сосредоточенных сил (опорных реакций прокатных балок настила) заменяем эквивалентной погонной нагрузкой. Шириной грузовой площади вспомогательных балок является их шаг b (рис. 3, а).

Расчетная схема вспомогательной балки – однопролётная шарнирно опертая балка (рис. 3, б).

Нормативная и расчётная погонные нагрузки на вспомогательную балку равны

кН/м;

кН/м,

а)
Расчётные значения поперечной силы, изгибающего момента и требуемый момент сопротивления:

кН;

 

кН∙м = 70594 кН∙см;

см3.

Назначаем двутавр № 50Ш1 (другие двутавры не проходят проверку по прогибам и по общей устойчивости) по ГОСТ 26020-83 с характеристиками сечения: Wx =2518 см3; Ix =60930 см4; Sx =1403 см3; h =484 мм; b =300 мм; tw =11 мм; tf =15 мм; pl =114,4 кг/м.

б)
Нагрузка от собственного веса балки составит

Н/м=

=1,144 кН/м.

Доля этой нагрузки от общей составляет

Рис. 3 Расчётная схема вспомогательной балки.  

в связи с чем уточнения нагрузки не требуется.

Проверка прочности балки выполняем по формулам:

< 1;

< 1,

где – расчётное сопротивление стали срезу.

Проверим прочность стенки вспомогательной балки в местах опирания балок настила:

кН/см2,

где F=2Qmax=2∙74,74 = 149,48 кН – расчетное значение локальной нагрузки, здесь Qmax – поперечная сила в балке настила в месте её опирания на вспомогательную балку; t – толщина стенки вспомогательной балки; lef = b+2tf = 11+2∙1,78 = 14,56 см – условная длина распределения нагрузки; b – ширина полки балки настила.

Прочность балки обеспечена.

Предельно допустимый относительный прогиб балки для l=7,5 м – .

Проверка прогиба балки:

см < см.

Жёсткость балки обеспечена.

Проверка общей устойчивости вспомогательной балки.

При 1< h/b= 48,4/30=1,61 <6и b/t = 30/1,5=20<35 (для расчёта принимаем b/t=20):

,

Условие выполнено. Общая устойчивость вспомогательной балки обеспечена.

Масса вспомогательных балок на 1 м2 кг/м2.

 

Выбор наиболее экономичного варианта.

Требуется определить наиболее экономичный вариант компоновки балочной клетки.

Данные расхода стали и другие показатели сводим в таблицу 1.

Таблица 1.

Сравнение вариантов компоновки балочной клетки.

Номер варианта Расход стали, кг/м2 Количество прокатных балок на ячейку
  настил балки настила вспомогательные балки всего
  47,1 51,65 98,75  
  94,2 35,63 129,83  
  86,35   28,6 130,95  

Наиболее экономичным является первый вариант:

Шаг балок настила 0,941 м.

Толщина настила 6 мм.

Балка настила – двутавр №36.


 




Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 111 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

В измененном сечении. | Проверка общей устойчивости составных балок. | Расчет опорной части Главной Балки | Стыки сварных балок. | Подбор сечения сплошной колонны. | Расчет базы колонны. | Расчет траверсы. |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.024 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав