Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Декабря 2011 в 14:51, курсовая работа
Рассчитываем сварные швы крепления колонны к опорной плите.
Сварку принимаем ручную электродом Э50 для стали С375. ; ; ; ; ; . Конструктивно принимаем катет швов для крепления колонны к опорной плите мм.
Разработка монтажной схемы балочной клетки………………. 5
2. Расчет стального настила……………………………………….. 7
3. Расчет балки настила (Б4)………………………………………. 12
4. Расчет главной балки (Г2)………………………………………. 17
4.1 Статистический расчет главной балки………………………… 17
4.2 Конструктивный расчет главной балки……………………….. 20
4.3 Изменение сечения главной балки…………………………….. 25
4.4 Расчет поясных сварных швов главной балки………………… 28
4.5 Расчет опорной части главной балки…………………………... 29
4.6 Проверка МУ полки…………………………………………….. 32
4.7 Проверка МУ стенки……………………………………………. 33
4.8 Расчет поперечных ребер жесткости…………………………... 37
4.9 Монтажный стык главных балок………………………………. 38
5. Сопряжение балок настила с главными балками……………... 41
5.1 Расчёт болтового соединения…………………………………... 42
5.2 Расчет сварного соединения……………………………………. 43
5.3 Проверка сечения накладки…………………………………….. 44
6. Расчёт центрально – сжатой колонны К4……………………… 45
6.1 Определение расчетной длины колонны……………………… 45
6.2 Расчет колонны сплошного сечения…………………………… 46
6.3 Расчёт колонны сквозного сечения…………………………….. 49
6.4 Расчёт оголовка для колонны К4………………………………. 54
6.5 Расчёт базы для колонны К4 сквозного сечения……………… 56
6.6 Расчёт базы для колонны К4 сплошного сечения…………….. 59
7. Список литературы……………………………………………… 63
| N п/п | Вид нагрузки | Усл. обозн. | Ед. изм. | Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности по нагрузке γf | Расчётная нагрузка |
| 1 | Собственный вес
настила
tн · γs = 0,014· 78,5 = = 0,785 кН/м2 |
qсн | кН/м2 | 1,099 | 1,05 | 1,16 |
| 2 | Собственный вес балки настила | q/сб | кН/м2 | 0,55 | 1,05 | 0,58 |
| 3 | Постоянная
нагрузка |
qпост | кН/м2 | 8 | 1,1 | 8,8 |
| 4 | Временная
нагрузка |
qвр | кН/м2 | 16 | 1,3 | 20,8 |
| Итого | кН/м2 | 25,34 | 31,0 |
Погонная нормативная нагрузка на балку
(кН/м).
Погонная расчетная нагрузка на балку
(кН/м).
Рис.
3.1. Расчетная схема балки настила.
Максимальный изгибающий момент в настиле
= 167,65 (кНм).
Максимальная поперечная сила
= 128,96(кН)
3.2
Конструктивный расчет.
3.2.1 Определяем требуемый момент сопротивления сечения:
=587,01(см3)
25,5 кН/см2 – расчетное сопротивление стали по пределу текучести, принимаемое по [1, табл. 51] для стали балки настила С255 при толщине фасонного проката tf=4…10мм;
=1 – коэффициент условий работы по [1, табл. 6];
=1,12 – коэффициент,
учитывающий развитие пластических деформаций,
определяемый в первом приближении по
[1, табл. 66] для двутаврового сечения при
соотношении
=0,5.
По требуемому моменту сопротивления принимаем:
Вариант
1: по сортаменту ГОСТ 8239-89 принимаем
двутавр I33.
Геометрические характеристики двутавра I33:
=597 см3; =9840 см4; =53,8 см2; = 14 см; =33 см;
=5,1 мм;
=11,2 мм;
=339,0 см3;
=0,422 кН/м.
Вариант
2: по сортаменту ГОСТ 26020-83 двутавр
I35Б2.
Геометрические характеристики двутавра I35Б2:
=662,2 см3; =11550 см4; =55,17 см2; = 15,5 см; =34,9 см;
=6,5 мм;
=10,0 мм;
=373,0 см3;
=0,433 кН/м.
3.2.2
Проверка несущей
способности балки
(Вариант 1):
Уточняем нагрузки и усилия на балку настила с учетом ее собственного веса. Фактическая расчетная погонная нагрузка
(кН/м).
Фактические расчетные значения изгибающего момента и поперечной силы
= 166,09 (кНм);
= 127,77 (кН).
По [1, табл. 66] уточняем интерполяцией коэффициент =1,0699 при фактическом соотношении площади полки к площади стенки =0,699.
см2, см2.
По таблице
[1, табл. 51] уточняем расчетное сопротивление
стали по пределу текучести
24,5 кН/см2,
принимаемое для стали балки настила С255
при толщине полки tf=11,2 мм.
Проверка прочности балки по нормальным напряжениям:
= 26,0 кН/см > =24,5 кН/см2
Так как
прочность по нормальным напряжениям
для подобранного сечения балки
не обеспечена, то принимаем двутавр
I36.
Геометрические характеристики двутавра I36:
=743,0 см3; =13380 см4; =61,9 см2; = 14,5 см; =36 см;
=7,5 мм;
=12,3 мм;
=423,0 см3;
=0,486 кН/м.
Уточняем нагрузки и усилия на балку настила с учетом ее собственного веса. Фактическая расчетная погонная нагрузка
кН/м.
Фактические расчетные значения изгибающего момента и поперечной силы
= 166,32 кНм;
= 127,95 кН
По [1, табл. 66] уточняем интерполяцией коэффициент =1,068 для при фактическом соотношении площади полки к площади стенки =0,680.
см2, см2.
По таблице
[1, табл. 51] уточняем расчетное сопротивление
стали по пределу текучести
24,5 кН/см2,
принимаемое для стали балки настила С255
при толщине полки tf=12,3 мм.
Проверка прочности балки по нормальным напряжениям:
= 20,96 кН/см
<
=24,5 кН/см2
Прочность
по нормальным напряжениям обеспечена.
3.2.3
Проверка прочности
по касательным
напряжениям
где
= 0,58 · 24,5 = 14,21 кН/см
.
Прочность
по касательным напряжениям
Уточняем
нормативную нагрузку на балку настила
с учетом ее собственного веса
кН/м.
3.2.4
Проверка жесткости
балки.
< , где – предельный прогиб, определяемый интерполяцией по [2, табл. 19] в зависимости от пролета балки настила: при пролете балки l=3м предельный прогиб равен , при пролете балки l=6м – .
Жесткость
балки настила обеспечена.
Общую
устойчивость балки настила согласно
[1, п. 5.16*(а)] проверять не требуется, т.к.
она обеспечивается сплошным жестким
настилом, непрерывно опирающимся на сжатый
пояс балки и надежно с ним связанным сварными
швами.
Проверки
местной устойчивости стенки и сжатого
пояса прокатной балки настила
не требуются, т.к. они обеспечиваются
их толщинами, принятыми из условий
проката.
3.2.5
Проверка несущей
способности балки
(Вариант 2):
Уточняем нагрузки и усилия на балку настила с учетом ее собственного веса. Фактическая расчетная погонная нагрузка
кН/м.
Фактические расчетные значения изгибающего момента и поперечной силы
= 166,13 кНм;
= 127,79 кН
По [1, табл. 66] уточняем интерполяцией коэффициент =1,0641 для при фактическом соотношении площади полки к площади стенки =0,641.
см2, см2.
По таблице
[1, табл. 51] уточняем расчетное сопротивление
стали по пределу текучести
25,5 кН/см2,
принимаемое для стали балки настила С255
при толщине полки tf=10 мм.
Проверка прочности балки по нормальным напряжениям:
= 23,58 кН/см
<
=25,5 кН/см2
Прочность
по нормальным напряжениям обеспечена.
3.2.6
Проверка прочности
по касательным
напряжениям
где
= 0,58 · 25,5 = 14,79 кН/см
.
Прочность
по касательным напряжениям
Уточняем нормативную нагрузку на балку настила с учетом ее собственного веса кН/м.
3.2.4 Проверка жесткости балки.
<
=0,0053,
Жесткость
балки настила обеспечена.
Общую устойчивость балки настила согласно [1, п. 5.16*(а)] проверять не требуется, т.к. она обеспечивается сплошным жестким настилом, непрерывно опирающимся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанным сварными швами.
Проверки местной устойчивости стенки и сжатого пояса прокатной балки настила не требуются, т.к. они обеспечиваются их толщинами, принятыми из условий проката.
Из условия
экономичности принимаем
4.
Расчет главной балки
4.1 Статистический расчет.
Таблица 4.1
Нагрузка
на 1 м
| N п/п | Вид нагрузки | Усл. обозн. | Ед. изм. | Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности по нагрузке γf | Расчётная нагрузка |
| 1 | Собственный вес
настила
tн · γs = 0,014· 78,5 = = 0,785 кН/м2 |
qсн | кН/м2 | 1,099 | 1,05 | 1,16 |
| 2 | Собственный вес балки настила 0,433/1,6 | q/сб | кН/м2 | 0,271 | 1,05 | 0,285 |
| 3 | Собственный вес главной балки 1,5% | q/гб | кН/м2 | 0,376 | 1,05 | 0,395 |
| 4 | Постоянная
нагрузка |
qпост | кН/м2 | 8 | 1,1 | 8,8 |
| 5 | Временная
нагрузка |
qвр | кН/м2 | 16 | 1,3 | 20,8 |
| Итого | кН/м2 | 25,43 | 38,31 |
Информация о работе Проектирование металлической балочной клетки