Проектирование компоновки балочной клетки
Технологии компоновки балочной клетки, технико-экономическое сравнение вариантов ее различных типов. Подбор толщины настила, назначение сечения балок настила и второстепенных балок для различных вариантов. Расчет центрально-сжатых сквозных колонн.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.06.2011 |
Размер файла | 674,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проектирование компоновки балочной клетки
Содержание
Задание
1. Сравнение вариаттов балочной клетки
1.1 Расчет балочной клетки в 3х вариантах
1.2 Выбор варианта балочной клетки
2. Расчет главной балки
2.1 Сбор нагрузок
2.2 Определение расчетных усилий
2.3 Назначение высоты балки
2.4 Назначение размеров сечения стенки
2.5 Назначение размеров сечения поясов
2.6 Изменеие сечения балки
2.7 Расчет поясных швов
2.8 Проверка общей устойчивости
2.9 Проверка местной устойчивости
2.10 Расчет опорного ребра
3. Расчет центрально-сжатых сквознях колонн
3.1 Подбор типа сечения стержня сквозной колонны
3.2 Расчет планок
3.3 Расчет базы колонны
3.4 Расчет оголовка колонны
Библиографический список
Задание
Размеры площадки в плане: 2А* 4В.
Шаг колонн в продольном направлении А: 18 м.
Шаг колонн в поперечном направлении В: 4,6 м.
Отметка верха настила: 14 м.
Отметка габарита под площадкой: 12,1 м.
Эксплуатационная нормативная нагрузка (временная): 20 кН/м2.
Материал конструкций - сталь С255.
Материал фундаментов - бетон класса В12.
1. Сравнение вариантов балочной клетки
В курсовом проекте мною рассмотрены два варианта нормального и один вариант усложненного типа балочной клетки.
При компоновке вариантов балочной клетки необходимо учитывать: шаг балок настила рекомендуется назначать в пределах 0,6…1,6 м; шаг второстепенных балок - 2…5 м, и он должен быть кратен пролету главной балки; шаг второстепенных балок (для усложненного типа) и балок настила (для нормального типа) следует назначать таким образом, чтобы не было опирания в середине главной балки, поскольку в последней в этом месте предусматривается монтажный стык.
Для того чтобы произвести технико-экономическое сравнение вариантов различных типов балочной клетки, необходимо для каждого варианта подобрать толщину настила, назначить сечение балок настила и второстепенных балок.
1.1 Расчет 1 балочной клетки
Рис. 1.1 Схема нормального типа балочной клетки
Расчет настила
Находим отношение толщины настила к пролету:
=;= ;
где ln - пролет настила, равный 1м,
tn - толщина настила: tп = 0,96см, назначаем tп = 10 мм
Масса настила составляет gнп = 0,78 кН/м2.
Расчет балки настила
Погонная нагрузка на балку составляет:
qн1 = ( рн + gнп ) а = (20+0,78) 1,0 = 20,78 кН/м = 0,208 кН/см ;
q1 = ( рн f.р. + gнп f.g ) а = (20 *1,2+0,78* 1,05) 1,0 = 24,82 кН/м;
Расчетный изгибающий момент равен:
М мах = = =65,65 кН*м = 65,65*102 кН*см.
Требуемый момент сопротивления равен:
Wтреб== = 222,03 см3.
где Cx - коэффициент для учета пластических деформаций,
Ry - расчетное сопротивление, с - коэффициент условия работы.
Принимаем Й 22: Wх =232,0 см3 , J х = 2550 см4.
Проверяем прогиб подобранной балки:
=;
= = > , т.е. прогиб недопустим.
Принимаем Й 24 Wх =289,0 см3 , J х = 3460 см4.
Проверяем прогиб подобранной балки:
= < , т.е. прогиб допустим.
Окончательно назначаем Й 24 Wх =289,0 см3 , J х = 3460 см4 .
Масса балки настила на 1 м2 площадки составляет: qн1= = 0,273 кН/м2;
где 0,273 кН/м - масса 1 метра балки, 1,0 м- шаг балок настила.
1.2 Расчет 2 балочной клетки
Рис. 1.2 Схема нормального типа балочной клетки
Расчет настила
Находим отношение толщины настила к пролету:
=; = ;
где ln - пролет настила, равный 1,5 м,
tn - толщина настила: tп =0,014 м, назначаем tп = 14 мм
Масса настила составляет gнп = 1,10 кН/м2.
Расчет балки настила
Погонная нагрузка на балку составляет:
qн1 = ( рн + gнп ) а = (20+1,10) 1,5 = 31,65 кН/м = 0,317 кН/см;
q1 = ( рн f.р. + gнп f.g ) а = (20 1,2+1,10 1,05) 1,5 = 37,73 кН/м;
Расчетный изгибающий момент равен:
М мах = = =99,8 кН*м = 99,8*102 кН*см.
Требуемый момент сопротивления равен:
Wтреб== = 337,53 см3.
где Cx - коэффициент для учета пластических деформаций,
Ry - расчетное сопротивление, с - коэффициент условия работы.
Принимаем Й 27, Wх =371,0 см3 , J х =5010 см4.
Проверяем прогиб подобранной балки:
= = < , т.е. прогиб допустим.
Окончательно назначаем Й 27 Wх =371,0 см3 , J х =5010 см4.
Масса балки настила на 1 м2 площадки составляет: qн1= = 0,21 кН/м2;
где 0,315 кН/м - масса 1 метра балки, 1,5 м- шаг балок настила.
1.3 Расчет 3 балочной клетки
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 1.3 Схема нормального типа балочной клетки
Расчет настила
Находим отношение толщины настила к пролету:
=; = ;
где ln - пролет настила, равный 0,8 м,
tn - толщина настила: tп = 8,94 см, назначаем tп = 9 мм
Масса настила составляет gнп = 0,71 кН/м2.
Расчет балки настила
Погонная нагрузка на балку составляет:
qн1 = (рн + gнп) а =(26+0,71) 0,8 = 21,37кН/м = 0,21 кН/см;
q1 = (рн f.р.+ gнп f.g) * а =(26* 1,2+0,71 *1,05) 0,8 = 25,56 кН/м;
где f.р.=1,2 - коэффициент надежности по нагрузке;
f.g.=1,05 - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса конструкций.
Расчетный изгибающий момент:
М мах = =28,76 кН*м = 28,76*102 кН*см.
Требуемый момент сопротивления: Wтреб= = 89,78см3.
Принимаем Й 18, Wх =143,0 см3 , J х =1290 см4.
Проверяем прогиб подобранной балки:
= = 0,002 < 0.004, т.е. прогиб допустим.
Окончательно назначаем Й 18, Wх =143,0 см3 , J х =1290 см4.
Масса балки настила на 1 м2 площадки составляет: qн1= = 0,23 кН/м2;
где 0,184 кН/м - масса 1 метра балки, 0,8 м- шаг балок настила.
Расчет второстепенной балки
Балки настила передают нагрузку на второстепенные балки в виде сосредоточенных сил, однако при расчете второстепенной балки при числе опирающихся на нее балок настила более четырех сосредоточенные силы целесообразнее заменить равномерно распределенной нагрузкой.
Погонная нагрузка на второстепенную балку:
qн2 = (рн + gнп + qн1) в = (26 + 0,71 + 0,21) 3 = 80,76кН/м = 0,808 кН/см;
q2 = ( рн f.р.+ (gнп + qн1) f.g ) в = (26* 1,2 + (0,71+ 0,21) 1,05) 3 =96,5 кН/м;
где gнп, qн1 - нормативные значения собственной массы соответственно настила и балок настила, кН/м2.
Расчетный изгибающий момент:
М мах = = 378,3 кН*м = 378,3*102 кН*м;
Требуемый момент сопротивления:
Wтреб= = 1181 см3.
Принимаем Й 45, Wх = 1231,0 см3 ,J х = 27696 см4.
Проверяем прогиб подобранной балки:
= = 0,003 < 0,004 т.е. прогиб допустим.
Окончательно назначаем Й 45, Wх = 1231,0 см3 ,J х = 27696 см4.
Масса второстепенной балки на 1 м2 площадки составляет:
qн2= =0,222 кН/м2;
где 0,665 кН/м - масса 1 метра балки, 3 м - шаг второстепенных балок.
1.4 Выбор варианта балочной клетки
Технико-экономическое сравнение нескольких вариантов производится по стоимости конструкций в деле, включающей в себя стоимость материала, изготовления и монтажа.
В курсовом проекте условно за наиболее экономичный принимаем вариант балочной клетки, в котором суммарная масса второстепенных балок и настила будет наименьшая.
Показатели рассмотренных вариантов занесены в табл.1.
Таблица 1. Расход стали по вариантам (на 1 м2 площадки)
Вариант |
Настил |
Балки настила |
Второстепенные балки |
Суммарный расход стали на вариант, кН/м2 |
||||
Толщина, мм |
Масса, кН/м2 |
№ двутавра |
Масса, кН/м2 |
№ двутавра |
Масса, кН/м2 |
|||
1 |
10 |
0,78 |
24 |
0,273 |
- |
- |
1,053 |
|
2 |
14 |
1,1 |
27 |
0,21 |
- |
- |
1,31 |
|
3 |
9 |
0,71 |
18 |
0,184 |
45 |
0,665 |
1,559 |
Принимаем первый вариант балочной клетки (нормальный) как более экономичный
2. Расчет главной балки
Главные балки проектируются, как правило, составного симметричного сечения, сварными.
2.1 Сбор нагрузок
Распределенная нагрузка на балку:
qн = (рн + gнр + qн1) В = (26 + 0,94+ 0,486) 5,6= 153,59 кН/м;
q1 = (рн f.р. + (gнр + qн1) f.g) В = (26* 1,2 +(0,94 + 0,486) 1,05) 5,6
=183,1 кН/м.
2.2 Определение расчетных усилий в сечениях балки
Максимальный изгибающий момент:
Мн мах == =2764,62 кН* м;
Ммах = = = 3295,8 кН* м.
Максимальная поперечная сила: Qмах = = = 1131,56 кН,
где = 1,03 - коэффициент, учитывающий собственную массу балки.
2.3 Назначение высоты сечения балки
Высота балки назначается с учетом трех условий:
1. Высота должна быть не ниже минимальной h min (чтобы прогиб балки не превышал установленного)
h min = , где = ; W = .
2. Высоту балки желательно принять близкой к оптимальной (из условия наименьшего веса балки) h opt = , где толщина стенки tw ориентировочно назначается.
3. Принятая высота балки в сумме с высотой вышележащих элементов не должна превышать заданную строительную высоту площадки.
Рис. 2.1. Поэтажное сопряжение балок
Требуемый момент сопротивления: W = = 11523,78 cм3;
Нормальные напряжения: = = 24 кН;
Минимальная высота балки: h min = = 115,2 cм;
Ориентировочная толщина стенки: tw 10,46 мм;
Принимаем tw = 11 мм.
Оптимальная высота балки: h opt = =102,35 см.
Высота балки из условия габарита: h = 1350-1120-1,2-36 =192,8 см,
Назначаем высоту стенки hw = 1900 мм.
2.4 Назначение размеров сечения стенки
Толщина стенки из условия среза:
tw = = 0,54 см.
Для обеспечения местной устойчивости стенки без дополнительного укрепления ее продольным ребром толщина стенки должна быть:
twсм
Назначаем сечение стенки 1900 х 13 мм.
Задаем толщину пояса tf = 20мм.
2.5 Определение размеров сечения поясов
Требуемый момент инерции сечения балки:
J=W = 1117806,66 cм4;
Момент инерции стенки: Jw = = 743058,33 cм4.
Требуемые момент инерции и площадь сечения поясов:
Jf = J - J w = 1117806,66 - 743058,33 = 374748,89 cм4;
Af = 20,33см2.
Учитывая , что bf = h = (630…380) мм ,
bf= = 28,4 tf ,
Назначаем сечение пояса 450х20 мм с Аf = 25 см2.
Рис. 2.2. Поперечное сечение главной балки
Проверка прочности назначенного сечения
Момент инерции сечения:
Jx = = 4060818,33см4
Наибольшее нормальное напряжение:
кН/см2.
Недонапряжение составляет: .
2.6 Изменение сечения балки
Как было показано выше, сечение балки назначается по максимальному изгибающему моменту, действующему в середине пролета. Ближе к опорам этот момент значительно уменьшается, и поэтому для балок пролетом более 10 м с целью экономии стали целесообразно изменять сечение. Наиболее удобно изменять сечение поясов, уменьшив только их ширину. Ширина пояса в измененном сечении должна быть не менее (1/ 10 )h, не менее 0.5bf = 0.5 450 =225 мм и не менее 180 мм. Изменение сечения по длине балки производиться на расстоянии (1/5…1/6 ) l = (1/5…1/6 ) 18 = (3,6…3)м. Во избежание попадания опирания балок настила в месте изменения сечения принимаем х=2,3 м.
Рис. 2.3 Расчетная схема главной балки
Установив место изменения сечения.
Изгибающий момент, действующий в месте изменения сечения:
Опорную реакцию в этом сечении:
Требуемый момент сопротивления:
W' = = 7898,4 см3.
Требуемый момент инерции балки:
J'=W' = 647668,8 cм4.
Момент инерции стенки:
Jw = = 341333,33 cм4.
Требуемые момент инерции:
J'f = J' - J w = 647668,8 - 341333,33 = 306335,5 cм4.
Площадь сечения пояса: A'f = = 23,35 см2
Учитывая, что tf =20 мм, bf = 11,7?12 см
Окончательно назначаем сечение пояса 250 Ч 20 мм с Аf `= 50 см2
Проверка прочности назначенного сечения
Момент инерции сечения:
балочная клетка настил колонна
J'x== 997433,33 см4.
Наибольшее нормальное напряжение:
.
Следует иметь в виду, что в месте изменения сечения на уровне поясных швов действуют большие нормальные и касательные напряжения, поэтому необходимо проверить прочность стенки по приведенным напряжениям:
, где
.
Кроме этого необходима проверка прочности по максимальным касательным напряжениям на опоре:
,
где см3 - статический момент полусечения.
2.7 Расчет поясных швов
Поясные швы воспринимают сдвигающие усилия между полкой и стенкой. Сварные соединения с угловыми швами рассчитываются на срез по двум сечениям: по металлу шва и по металлу границы оплавления. В курсовой работе допускается производить расчет только по металлу шва.
Требуемый катет поясных швов:
,
где S'f -статический момент полки (в измененном сечении)
f - коэффициент, зависящий от способа сварки; при автоматической сварке f=1.1;
Rwf - расчетное сопротивление металла шва, равное 18 кН/см2;
wf -коэффициент условий работы шва, равный 1.
По конструктивным требованиям (tf = 20мм) принимаем kf=6 мм.
2.8 Проверка общей устойчивости балки
Устойчивость главных балок не требуется проверять при отношении расчетной длины балки (шаг второстепенных балок, опирающихся на главную балку) l*ef к ширине сжатого пояса bf' не превышающем значения:
Общая устойчивость балки обеспечена.
2.9 Проверка местной устойчивости элементов балки
Стенки балок для обеспечения их устойчивости укрепляются ребрами жесткости. В сварных двутаврах балочных клеток применяются, как правило, односторонние поперечные ребра жесткости, расположенные с одной стороны балки. Поперечные ребра жесткости ставятся, если -условная гибкость стенки, определяемая по формуле:
>3,2
Следовательно, необходима установка ребер жесткости.
Размеры ребер принимается:
Принимаем размеры ребра bh = 120 мм, ts = 8 мм.
Расстояние между ребрами жесткости не должно превышать
.
Принимаем шаг ребер жесткости as =3000 мм (рис.2.4).
Рис.2.4 Размеры поперечного ребра жесткости
Так как >3,5, то необходима проверка устойчивости стенки балки. Устойчивость стенки необходимо проверить в двух сечениях: в месте изменения ширины пояса главной балки и под ближайшей балкой настила.
Рис 2.5 Укрепление стенки поперечными ребрами жесткости
Проверка устойчивости стенки балки в месте изменения ширины пояса
Изгибающий момент и поперечная сила в данном сечении равны:
Момент инерции измененного сечения балки равен:
Нормальные и касательные напряжения в стенке определяются по формуле:
В данном сечении отсутствуют локальные напряжения. Следовательно, устойчивость проверяется по формуле:
,
где - соответственно критические нормальные и касательные напряжение;
Ccr-коэффициент, принимаемый в зависимости от коэффициента
; Ccr=31,5;
- отношение большей стороны пластины к меньшей;
Следовательно, кН/см2;
=кН/см2;
Rs - расчетное сопротивление стали на срез, равное 0,58·Ry.
;
Устойчивость стенки балки в месте изменения сечения пояса обеспечена.
Проверка устойчивости стенки балки под балкой настила.
Изгибающий момент и поперечная сила в данном сечении равны:
Момент инерции балки равен:
Нормальные и касательные напряжения в стенке определяются по формуле:
В данном сечении балка настила создает локальные напряжения, которые определяются по формуле:
где F - суммарная реакция двух балок настила, опирающихся на главную балку;
- расчетная ширина балки настила;
Суммарная реакция F определяется по формуле:
Где:
q1 = ( рн ·f.р. + gнр ·f.g )·b+ gн1·f.g·B=(20·1,2 +0,78·1,05)·1,0+0,273·1,05·4,6 = 26,14 кН/м;
В - длина балки настила, равная 4,6 м,
b - пролет балок настила, равный 1,0м.
кН.
Расчетная ширина балки настила определяется по формуле:
где b*f - ширина полки балки настила; tf - толщина пояса главной балки.
Рис.2.6 Схема для определения локальных напряжений
Таким образом, локальные напряжения равны:
Критические нормальные и локальные напряжения определяются в зависимости от значения отношений
и .
Следовательно, критические локальные напряжения равны:
где
С1 - коэффициент, принимаемый в зависимости от значения коэффициента
С1 =44,98;
кН/см2.
Критические нормальные напряжения равны:
Сcr- коэффициент, принимаемый в зависимости от значения коэффициента
Сcr = 32,94;
кН/см2.
Критические касательные напряжения равны:
=кН/см2.
Проверка устойчивости производится по формуле:
Устойчивость стенки балки обеспечена.
2.10 Расчет опорного ребра
Площадь сечения опорного ребра определяется из условия проверки его на смятие от опорной реакции балки (Qmax):
см2.
Ширина опорного ребра равна ширине пояса главной балки в измененном сечении, тогда минимальная толщина опорного ребра равна:
.
Конструктивно принимаем сечение опорного ребра 250Ч14 с Ah = 35см2.
Кроме того, необходим расчет опорного ребра на продольный изгиб из плоскости стенки. При этом в расчетное сечение ребра следует включать часть стенки длиной см.
Расчет на устойчивость производится по формуле:
,
где см2
см4;
см;
По табл. 72 [3] определяем коэффициент h=0,928;
;
Устойчивость опорного ребра обеспечена.
Необходимо также определить катет угловых швов, прикрепляющих ребро к стенке:
где f -коэффициент, зависящий от способа сварки, при ручной сварке f=0,7;
Rwf-расчетное сопротивление металла шва, равный 18кН/см2;
wf -коэффициент условий работы шва, равный 1.
По конструктивным требованиям принимаем 5 мм.
3. Расчет центрально-сжатых сквозных колонн
Материал колонны - сталь С255 (RY=24 кН/см2);
Материал фундамента - бетон В 12.
Геометрическая высота колонны равна:
L = 1400 - 1,0 - 24 - 164 + 50 = 1261 см.
Продольная сила (N) равна сумме опорных реакций от двух главных балок, опирающихся на колонну:
N = 2· Qmax = 2·1070,59 = 2141,18 кН.
3.1 Подбор типа сечения стержня сквозной колонны
Задаемся значением коэффициента ц(0,7...0,9), ц=0,85.
Определяем требуемую площадь сечения:
Принимаем 2 [ 40, для которых А=2·61,5=123 см2, ix=15,7 см.
Расчет относительно материальной оси Х
Вычисляем гибкость:
где м - коэффициент, зависящий от способа закрепления колонны. При шарнирном закреплении (м = 1) фундаментные болты закрепляются к плите базы.
Находим цх: лх =80,32 => цх = 0,679.
Проверяем условие устойчивости колонны:
Устойчивость колонны обеспечена.
Недонапряжение составляет:
Окончательно принимаем сечение из 2 [ 40.
Расчет относительно свободной оси Y
Задаёмся л1 = 40 , тогда лу =
где леf = лх = 80,32 из условия равноустойчивости.
Определяем требуемый радиус инерции:
Приближённое расстояние между швеллерами:
где б2 = 0,44 - коэффициент, учитывающий приближенное значение радиусов инерций сечений. Принимаем b = 36,5см.
Расстояние между наружными гранями стенок швеллеров будет (рис.3.1.):
b1 = b + 2·z0 =36,5+ 2·2,75 =42см.
Вычисляем характеристики назначенного сечения:
Вычисляем приведенную гибкость стержня:
цY = 0,685.
Проверяем условие устойчивости:
Недонапряжение составляет:
Устойчивость колонны обеспечена.
Окончательно назначаем расстояние между осями швеллеров b = 36,5см.
b1 = 36,5+ 2·2,75 =42см.
3.2 Расчет планок
Предварительно назначаем размеры планок:
ширина ls =0,75*b =27,4 см. Назначаем ls=27 см.
толщина ts = (0,1...0,05)*ls = 0,10...0,2 см. Назначаем ts=1 см.
Расстояние между планками в свету: lm = л1·iу1 = 40·3,23 = 129 см.
- Рис.3.1 Конструктивная схема сквозного сечения на планках
- Условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани:
- =16,26 кН.
- Внутренние усилия в планке:
- Условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани:
- =16,26 кН.
- Условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани:
- =16,26 кН.
- Внутренние усилия в планке:
- Изгибающий момент в планке:
- Момент сопротивления сечения планки:
- Проверяем прочность планки:
- Прочность планки обеспечена.
Проверка прочности сварных швов, прикрепляющих планку к ветвям:
Задаемся катетом швов kf = 8 мм = 0,8 см;
Ручная сварка вf = 0,7;
Для стали С255 тип электрода Э42, Rwf = 18 кН/см2.
Аwf = = 15,12 см2;
Wwf = = = 68,04 см3;
;
Прочость сварных швов обеспечена.
3.3 Расчет базы колонны
Собственная масса колонны: G = 2·qветви l ·1,2 = 2 ·0,483 ·12,61·1,2 = 14,62 кН,
где qветви - масса 1 п. м. швеллера №40;
1,2 - коэффициент, учитывающий массу планок, оголовка и базы.
Полная продольная сила в колонне на уровне обреза фундамента:
N'= N + G = 2141,18 + 14,62 = 2155,8 кН.
Расчет плиты
Требуемая площадь опирания плиты на фундамент
Задаемся с = 10 см; толщина траверс tt = 1 см.
Тогда размер плиты ВР =2(c+t)+a=2·(10+1)+40=62 см, а размер
Принимаем Lp = 50 cм, тогда (рис.3.2.).
Рис.3.2 Конструкция базы колонны
Напряжение в бетоне будет:
\
Определим изгибающие моменты на участках плиты (рис. 3.2.):
Участок 1
Плита работает как консольная балка:
Участок 2
Плита работает как пластинка, опертая на 3 стороны. Максимальный момент на этом участке:
где в2 - коэффициент для расчета пластинки, опертой на 3 стороны, равный 0,060 для отношения b2/а =4,0/40 = 0,1.
Участок 3
Плита работает как пластинка, опертая на 4 стороны. Максимальный момент на этом участке:
,
где в3 - коэффициент для расчета пластинки, опертой на 4 стороны, равный 0,048 для отношения b1/а = 42/40=1,05.
d - меньшая из сторон участка, равная 42см.
По максимальному моменту М = 56,64 кН·см определяем толщину плиты:
Принимаем tp = 30 мм.
Расчет траверсы
Высоту траверсы определяем исходя из длины сварных швов, прикрепляющих траверсу к ветвям колонны, задавшись катетом сварных швов kf = 8 мм = 0,8 см:
Принимаем ht = 500 мм.
Определяем расчетный катет швов, прикрепляющих траверсы и ветви к плите:
Конструктивно назначаем катет шва 8 мм.
Проверяем траверсу на изгиб от реактивного давления фундамента:
Погонная нагрузка на траверсу:
Рис.3.3 Эпюра изгибающего момента в траверсе
кН·см; кН·см;
M t = M t,2 - Mt,1 = 4785-173,6 = 4611,4 кН·см;
Момент сопротивления сечения траверсы:
= 417 cм3.
Напряжение:
< 24·1,2=28,8кН/см2;
т.е. прочность траверсы обеспечена.
3.4 Расчет оголовка колонны
Толщина оголовка принимается без расчета в пределах t = 20...25 мм; принимаем t = 20 мм (рис.3.4).
Пусть kf = 9 мм, тогда высота диафрагмы равна:
принимаем hh = 400 мм.
Толщина диафрагмы:
Здесь bh = b1 - 2·tW =42-2·0,8 = 40,4 см; tW=8 мм.
принимаем th = 22 мм.
Проверяем прочность диафрагмы на срез:
> 14·1,2=16,8 кН/см2.
прочность диафрагмы не обеспечена.
Принимаем th = 25 мм, тогда
< 14·1,2=16,8 кН/см2. Прочность диафрагмы обеспечена.
Определим катет угловых швов, прикрепляющих диафрагму к оголовку:
Принимаем минимальный катет 8 мм, и при этом торцы ветвей колонны и диафрагма фрезеруются.
Библиографический список
1. Горев В.В. Металлические конструкции. В 3 т. Т1. Элементы стальных конструкций / Под ред. В.В. Горева. - М.:Высшая школа, 1997.-527 с.
2. Беленя Е.И. Металлические конструкции/ Под ред. Е.И. Беленя. - М.: Стройиздат, 1985. - 560 с.
3. Строительные нормы и правила. Часть II. Нормы проектирования. Гл.23. Стальные конструкции (СниП II-23-81*). - М.:Стройиздат, 1988.
4. Расчет конструкций балочной клетки: методические указания к курсовой работе по металлическим конструкциям /Липецкий государственный технический университет; Сост. В.М. Путилин, Н.В. Капырин. Липецк, 1999. 27с.
5. Расчет центрально-сжатых сквозных колонн: методические указания к курсовой работе по металлическим конструкциям /Липецкий государственный технический университет; Сост. В.М. Путилин, Н.В. Капырин. Липецк, 1999. 19с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Технико-экономическое сравнение вариантов различных типов балочной клетки: толщина настила, сечение балок настила и второстепенных балок. Проектирование сварной главной балки составного симметричного сечения. Расчет центрально-сжатой сквозной колонны.
курсовая работа [1016,9 K], добавлен 21.03.2011Конструктивная схема балочной клетки. Основные положения по расчету конструкций. Составление вариантов балочной клетки. Порядок расчета балок настила, вспомогательных балок. Компоновка и подбор сечения балки и ее проверка. Конструкция и расчет колонны.
курсовая работа [916,0 K], добавлен 11.10.2008Понятие балочной клетки - системы несущих балок с уложенным по ним настилом. Основные виды балочных клеток, особенности их компоновки. Расчет балок настила и главной балки. Проверка подобранного сечения главной балки. Расчет колонны сквозного сечения.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 03.04.2014Компоновка балочной клетки. Подбор сечения балок настила. Определение массы балок настила. Проверка прочности и жесткости подобранного сечения. Расчетная схема, нагрузки, усилия. Подбор сечения центрально-сжатой колонны. Расчет поясных швов главной балки.
курсовая работа [912,0 K], добавлен 06.05.2012Компоновка балочной клетки. Расчет листового несущего настила. Определение нагрузки на балку настила. Определение внутренних усилий, подбор сечения, проверка прочности и жесткости принятого сечения балки настила. Конструирование сварных составных балок.
курсовая работа [831,4 K], добавлен 06.10.2011Технико-экономическое обоснование балочной клетки. Расстановка колонн и главных балок. Факторы, определяющие экономичность вариантов - компоновочная схема, ее параметры. Определение нормативных и расчетных нагрузок. Подбор сечения простой балочной клетки.
курсовая работа [609,4 K], добавлен 15.11.2010Выбор схемы балочной клетки. Методы расчета балок настила и сравнение вариантов. Расчет и конструирование главной балки: расчетные нагрузки и усилия, расчетная схема и усилие в главной балке, подбор сечения главной балки. Расчет и конструирование колоны.
курсовая работа [560,5 K], добавлен 20.08.2010Выбор типа балочной клетки, ее компоновка. Расчёт листового несущего настила, прокатных балок. Определение нагрузки на балку настила и внутренних усилий в ней. Расчёт и конструирование сварных составных балок и колонны. Подбор сечения сплошной колонны.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.11.2013Компоновка балочной клетки, расчет стального настила, подбор сечений, проверки несущей способности, жесткости, общей устойчивости прокатных балок перекрытия балочной клетки. Расчет и конструирование центрально сжатой колонны, балки составного сечения.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 29.04.2015Сравнение вариантов балочной клетки. Проверка общей устойчивости балки. Проектировании центрально-сжатых колонн. Определение расчетной силы давления на фундамент с учетом веса колонны. Подбор сечения балки. Расчет сварной главной балки балочной клетки.
курсовая работа [569,4 K], добавлен 10.10.2013