Курсовой проект - Балочное перекрытие рабочей площадки - файл n2.doc

Курсовой проект - Балочное перекрытие рабочей площадки
скачать (414.1 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.dwg
n2.doc389kb.31.12.2008 22:34скачать

n2.doc

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ивановский государственный

архитектурно-строительный университет»

Кафедра «Строительные конструкции»
Факультет архитектуры и дизайна

Кафедра архитектуры

Направление архитектура

Специальность 29О1ОО

Расчётно-пояснительная записка

к курсовой работе по курсу

«Металлические конструкции»

на тему: «Балочное перекрытие рабочей площадки»
Выполнила: студентка группы А-31

Забродина Т.В.

Руководитель: к. т. н. доцент

Телоян А. Л.
Иваново 2ОО8
Содержание

Исходные данные 3

I. Общая характеристика конструкции рабочей площадки 4

II. Расчет балки настила 5

1) Подбор сечения балок настила 5

2) Проверка прочности с учетом собственной массы 6

3) Проверка на жесткость 6

III. Расчет главной балки 7

1) Определение нагрузок и расчетных усилий 7

2) Подбор сечения главной балки 7

3) Проверка сечения. Определение геометрических 8

характеристик сечения

IV. Расчет центрально сжатой колонны 9

1) Общая характеристика 9

2) Подбор сечения и проверка сечения на устойчивость 9

V. Библиографический список 11
Исходные данные

Выбор варианта

№ зачетной книжки – 06555

6+5=11 – сумма второй и пятой цифр;

11-10=1 – разность;

Номер варианта будет - № 155

Размеры ячейки балочной клетки (lЧb)

l=13 м, b=5,6 м

Отметка верха настила:

h=8,4 м

Временная нагрузка:

pн=22 кН/м2

Материал настила: ж/б

Тип сопряжений главной балки с колонной – опирание сверху.

Материал балок – сталь С245

Материал фундамента –бетон класса B12.5

шаг балок a

a=l/5

a=13/5=2.6 м

Толщину ж/б плиты при шаге балок a=2.6 м настила и нагрузке pн=22 кН/м принимаем 120 мм.

I.Общая характеристика конструкций рабочей площадки
Система пересекающихся несущих балок, которая передаёт нагрузки на колонны или стены, называется балочной клеткой. Балочная клетка опирается на колонны, которые через развитую свою нижнюю часть-базу передаёт нагрузки на фундаменты, а последние - на грунт.


n=3 ,m=3

L=nЧl, B=mЧb


II.Расчёт балок настила

  1. Подбор сечения балок настила.

Расчётная нагрузка вычисляется по формуле:

p= pнЧaЧ?F

где pнЧa – временная нагрузка

?F – коэффициент надёжности для временной нагрузки

p=22Ч2.6Ч1.2=68.64 кН/м

Нагрузка на 1 м2 вычисляется по формуле:

qбетн =?ж/бЧ?

где ?ж/б- толщина ж/б плиты = 120 мм

? – 2200…2500 кг/м3

qбетн=0.12Ч2500=3 кН/м3

qн=( qбетнЧа)=(2,6Ч25)=65

q= (pнЧ ?Fg + qбетн Ч ?Fg)Ча

где ?Fg- коэффициент надёжности для монолитного

перекрытия (?Fg =1,15)

q=3Ч1,15+22Ч1,2Ч2,6=77,61 кН/м2
Расчётный изгибающий момент вычисляется по формуле:

Mmax=qЧb2/8

Mmax=77,61Ч5,62/8=304,23 кНЧм.

Qmax=qЧb/2

Qmax=77,61Ч5,6/2=217,31 кНЧм.

Момент сопротивления сечения балки вычисляется по формуле:

Wxтр? Mmax/ CxRy ?с

где Ry- расчётное сопротивление стали

Wxтр=30423/1,1Ч24=1152,39 см3.
Выбираем I40Б2 по стандарту CТО АСЧМ 20-93

Ix=23706 см4,

A=84,12 см3,

mб.н=66 кг/м,

Wxфакт=1185,3 см3,

h=400 мм.


  1. Проверка прочности с учётом собственной массы.

Чтобы проверить прочность принятых балок настила, определяем фактическую нагрузку и максимальный момент с учётом собственной массы балки по формуле:

qф=q+mЧ0,01Ч1,05 ,

Mmaxф= qфЧb2/8.

qф=77,61+66Ч1,05Ч0,01=78,30 кН/м

Mmaxф=78,3Ч31,36/8=306,9 кНЧм

?= Mmaxф/ Wxфакт

?=30693/1303,83 =23,54 кН/см2.
Прочность балки выполняется, потому что 23,54y .


  1. Проверка на жёсткость.

fmaxy

Проверка выполняется по формуле:

fmax=5Ч qбетнЧb4 /384ЧEЧIx?[f],

где [f]=b/250=560/250=2.24 см

E=2.06Ч104 кгЧс/см2

fmax=5Ч7830Ч5604Ч1004/384Ч2,06Ч104Ч23706=1,095 см.
Условие жёсткости выполняется, потому что 1,095<2,24.


  1. Расчёт главной балки.

  1. Определение нагрузок и расчётных усилий.

Для нормального типа балочной клетки нагрузка равномерно распределена по всему пролёту главной балки. Нормативная и расчётная интенсивность равномерной нагрузки в кН/м соответственно определяются нагрузки по формулам:
F=2Qб.н.max

F=2Ч217,31=434,62 кН
Расчётный изгибающий момент определяется по формуле:

Mmax=FЧl/8 (n+1)Ч ?3

?3=24/25

Mmax=24/25Ч(434,62Ч13Ч5/8)=3390,03=339003 кНЧсм


  1. Подбор сечения главной балки.

Рациональная форма поперечного сечения главной балки – двутавр с двумя осями симметрии. Определим требуемый момент сопротивления сечения:
Wxтр= Мрасч.maxxЧRy,

Wxтр=349173,1/1,1Ч0,95Ч24=13922,37 см3, где

MрасчmaxmaxЧ?=339003Ч1,03=349173,1 кНЧсм.
По значению Wxтр подбираем номер профиля главной балки, проведя численный анализ. Составив значения, выбираем номер

профиля балки с наименьшей площадью сечения, которая обеспечивает минимальный расход стали.




№ профиля


Wx, см3


Wтр, см3


A, см2

62

14000

13922

333

66

13800

13922

283

57

14000

13922

319



Выбираем профиль № 66

A=283 см2

H=1582 мм

b=400 мм

h=1550 мм

t=16 мм

d=10 мм


  1. Контрольные вычисления характеристик сечения.


Вычисления производим по формулам:

Ix = twЧhw3/12+2(bfЧtf3/12+bfЧtfЧhf2),

hf=hw/2+ tw/2=155/2+1,6/2=78,3 см.

Wx=2ЧIx/h=2ЧIx/hw+2tf ,

Ix=1,0Ч1553/12+2(40Ч1,63/12+40Ч1,6Ч78,32)=1106310,24 см,

Wx=2Ч1106310,24/158,2=13986,22 см

Wx? Wx,nтр

13986,22?13922

Контрольное вычисление выполняется.


  1. Расчёт центрально-сжатой колонны.

  1. Общая характеристика.

Колоны рабочих площадок бывают сплошные и сквозные, они работают преимущественно на центральное сжатие и состоит из оголовка, стержня и базы.

Тип колонны принимается исходя из величины верха настила h:

при h<7.5 – сплошная колонна

N=2Q
h2 – отметка верха настила



  1. Подбор сечения колонны и проверка сечения на устойчивость.

l=h2- ?ж/б-hб.н.-hг.б.+hб,,

l=8400-120-400-1582+400=6698 см (6,698м)

N=SячейкиЧpнЧ1,2

N=13Ч5,6Ч22Ч1,2=1921,9 кН


Заданы l=6,698 м ; C= 245 ; N=1921.9 кН ; RY=24 кН/см

Расчёт колонны выполняется последовательным приближением:

1 приближение: задаётся гибкость ?=100, её соответствует коэффициент продольного изгиба ϕy = 0,542. Вычисляем требуемую площадь сечения колонны:

AТР=N/ ϕyЧRyЧ?c

AТР=1921,9/0,542Ч24=147.7 см2

Подбираем номер профиля колонны: 30K3

A=138,72 см2,

RX=13,12 см,

RY=7,54 см.

Расчётная гибкость вычисляется по формуле:

?X= l/RX

?Y= l/RY

?X=6698/13,12=51

?Y=6698/7,54=89

Проверка устойчивости вычисляется по формуле:

?= N/ ϕy ЧA

? расчётное - ?Y= 89 следовательно ϕy =0,619

?= 1921,9/0,619Ч138,72=22,4 кН/см2

?%=24-22,4/24Ч100%=6,7%<10%

Условие устойчивости выполняется,т.к. 6,7%<10%.
m=6698Ч0,13872=929,1 кг


30К3 по стандарту СТО АСЧМ 20-93

h=300 мм

b=305 мм

t=15 мм

s=15 мм

  1. Библиографический список.

  1. Металлические конструкции: «Нормативные и справочные материалы для курсового и дипломного проектирования»./ ИГАСУ; Иваново, 2005. Сост. А.Л. Телоян.

  2. Методические указания для курсового и дипломного проектирования «Узлы стальных конструкций балочных клеток и колонн», альбом 1. Иваново, 1985. составил Телоян А.Л., редактор Стась В.В.


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации