|
Компоновка сечения главной балки
Министерство общего и профессионального
Образования Российской Федерации
Новосибирский государственный
Архитектурно – строительный университет (СибСТРИН)
Кафедра металлических
Конструкций
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
Выполнила: Фролова Л.А.
студентка 311 группы
Проверил: Шафрай К.А.
Новосибирск 2011г.
Оглавление
Исходные данные. 2
Сбор нагрузок на покрытие производственного здания. 2
Сбор нагрузок на балочную клетку рабочей площадки. 2
Расчет второстепенной балки. 2
Расчет главной балки. 2
Расчет колонны рабочей площадки. 2
Расчет фермы покрытия. 2
Расчет связей. 2
Список используемой литературы.. 2
Исходные данные
L=30 м
l=6 м
Hвк=14,4 м
∆=1,4 м
qн=2 тс/м2
Сбор нагрузок на покрытие производственного здания
№ п/п
| Наименование нагрузки
| Нормативная нагрузка, кН/м2
| γf
| Расчетная нагрузка, кН/м2
| | |
| Постоянная
|
|
|
| |
| Ограждающие элементы
|
|
|
| |
| Защитный слой из гравия,
|
|
|
| |
| втопленного в битумную
| 0,21
| 1,3
| 0,273
| |
| мастику, t=10мм
|
|
|
| |
| Гидроизоляционный ковер
|
|
|
| |
| из 4 слоев рубероида
| 0,2
| 1,3
| 0,26
| |
| Цементно-песчанная стяжка
|
|
|
| |
| t=40мм
| 0,72
| 1,3
| 0,936
| |
| Утеплитель,t=200мм
| 0,2
| 1,2
| 0,24
| |
| Пароизоляция из одного
|
|
|
| |
| слоя рубероида
| 0,05
| 1,3
| 0,07
| |
| Несущие элементы
|
|
|
| |
|
|
|
| |
| Стальной профилированный
|
|
|
| |
| настил, t=0,9 мм
| 0,1
| 1,05
| 0,105
| |
| Прогоны прокатные
|
|
|
| |
| пролетом 6 м
| 0,08
| 1,05
| 0,09
| |
| Фермы пролетом 30 м
| 0,35
| 1,05
| 0,3675
| |
| Связи по покрытию
| 0,08
| 1,05
| 0,084
| |
| Итого постоянная, q
| 1,99
|
| 2,422
| |
|
| |
| Временная (снеговая) нагрузка
|
|
|
| |
| на покрытие, р
| 1,68
| 0,7
| 2,4
| |
| Всего: p+q
| 3,67
|
| 4,822
| |
Сбор нагрузок на балочную клетку рабочей площадки
№ п/п
| Наименование нагрузки
| Нормативная нагрузка, кН/м2
| γf
| Расчетная нагрузка, кН/м2
| | |
| Постоянная
|
|
|
| |
| Пол бетонный, t=30 мм
| 0,54
| 1,3
| 0,702
| |
| Монолитная ж/б плита, t=140 мм
| 3,5
| 1,1
| 3,96
| |
| Собственный вес второстепенных
|
|
|
| |
| Балок
| 0,2
| 1,05
| 0,21
| |
| Итого постоянная, q
|
|
|
| |
| 4,24
|
| 4,872
| |
| Временная (технологическая), р
|
| 1,2
|
| |
| Всего: p+q
| 24,24
|
| 28,872
| |
Расчет второстепенной балки
За основу принимаем балочную клетку нормального типа, опирающуюся на центрально-сжатые колонны. Неизменяемость клетки в плоскости главных балок обеспечивается за счет жесткого примыкания колонны к фундаменту в этой плоскости. В плоскости, перпендикулярной главным балкам, неизменяемость клетки обеспечивается постановкой связей по колоннам. Шаг вспомогательных балок принимаем 2,5 м. Схема вспомогательных балок принимается в виде однопролетных шарнирно-опертых балок.
| | | | | | | | | | | | qр.н.=(q+p) р . а=28,872*2,5=72,18 кН/м
qн.н.=(q+p) н . а=24,24.2,5= 60,6кН/м
a=2.5
Максимальный изгибающий момент:
Mmax=ql2/8=72.18.62/8=324.81 кН.м
Опорные реакции:
Q=RA= RB= ql/2=72.18.6/2=216.54 кН
Максимальная поперечная сила:
Qmax= ql/2=63,01.6/2=189,03 кН
| | | | | |
Выбираем стальС255 :
Ry=24.5 кН/м2,
gс=1
см3
Зная Wтр, подбираем по сортаменту прокатных двутавров балок, ближайший номер профиля с избытком, Wx > Wтр и выписываем из сортамента для него геометрические характеристики:
Двутавр 45Б2:
Wх = 1486,8 см³;
Wy = 187,1см³;
Ix =33453см4;
Sx= 839,6 cм3;
Iy= 1871,3 см;
ix= 18,59см;
iy= 4,4 см;
h = 450 мм;
b =200 мм;
t = 14 мм;
s= 9 мм;
А= 96,76 см2;
Проверка на прочность
Af/Aw=5600мм2/3798мм2 =1,5
С1=1,055
кН/см2
Проверка выполняется.
Проверка на устойчивость
Общая устойчивость балок двутаврого сечения определяется по формуле:
Для балок двутаврового сечения с двумя осями симметрии коэффициент φb вычисляется по формуле (по пункту 5.15 и приложению 7 СНиП II-23-81*):
,
где ψ принимается по таблице 77 и 78* СНиП II-23-81*): , в зависимости от характера нагрузки и параметра α, который вычисляется по формуле:
ψ=1,6+0,08α , 0,1≤ α ≤40
,
где lef – расчетная длина балки,
Jt –момент инерции сечения при кручении,
Jy –момент инерции сечения относительно оси y.
h – расстояние между осями поясов;
8,0029
ψ=1,6+0,08.8,003=2,24024;
,
Так как φ1≤0,85, принимаем φв= φ1;
Общая устойчивость балки не выполняется.
Проверка на деформативность
, где -нормируемый относительный вертикальный прогиб балки( п. 10.7, табл. 19 п.2 СНиП 2.01.07-85*)
Проверка выполняется.
Расчет главной балки
Выбираем сталь С245: Ry=240кН/см2
F=2Qвт.б.max k1,
F=2*216.54*1.05=454.734кН
qр.н.= 1,05∙∑ р.l =1,05∙28,872.6 = 181.893кН/м
qн.н.= 1,05∙∑ н.l =1,05∙24,24.6 = 152.712кН/м
Максимальный изгибающий момент:
Mmaxp= ql2/8== 181.893.152/8 = 5115.74 кН.м
Mmaxн= ql2/8=152.712.152/8 =4295.03 кН.м
M1= ql2/8=181.893.52/8 = 568.42 кН.м
Опорные реакции:
RA= RB= ql/2=181.893.15/2=1364.1975 кН
Максимальная поперечная сила:
Qmax= ql/2=181.893.15/2=1364.1975 кН
Q1= ql/2=181.893.5/2=454.7325 кН
Компоновка сечения главной балки
h
bf
>1,3м
λw = hef/tw
tw- толщина стенки определяется по формуле:
мм
λw = 1,3/0,012=108
21316см3
см
Из условия обеспечения требуемой жесткости:
см
Принимаем h=130см
Минимально допустимая толщина стенки из условия прочности на срез:
кН/см2
см
1,178cм = 11,8 мм
Т.к. мм, то согласно сортаменту, принимаем толщину стенки мм.
Для определения значений необходимо найти требуемую площадь пояса по формуле:
где требуемый момент инерции, определяемый по формуле:
1385540см4
а момент инерции стенки сечения, определяемый по формуле:
см4
см2
Ширину пояса выбираем из условия:
см
Принимаем 32,5 см.
см
и назначаем с учетом сортамента на листовую сталь, при этом должно выполняться условие:
, ,
. Условие выполняется.
Вычисляем окончательные значения:
см, см, см, см, см
Aw=1.2*(130-8.6)=145.68
A=Aw + 2∙Af =145.68+2∙130 =405.68 см2
,
см4
см3
см3
Проверка на прочность.
Проверка прочности по нормальным напряжениям:
кН/см2
Проверка не выполняется.
Корректируем сечение:
Принимаем см
см
cм = 8,5 мм
мм.
1918440 см4
см4
см2
см
см
, ,
. Условие выполняется.
Вычисляем окончательные значения:
см, см, см, см, см
A=Aw + 2∙Af =1∙176+2∙90 =356 см2
,
см4
см3
см3
Проверка:
кН/см2
Проверка выполняется.
Проверка выполняется.
Проверка стенки на совместное воздействие σи τ:
;
кН/см2
;
кН/см2
5.8<27.6
Проверка выполняется.
Проверка на жесткость
,где
Проверка выполняется.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|