Разливкина Н.Н., Ивасюк И.М., Кононова Р.М. Расчет и конструирование балочной клетки перекрытия и колонны - файл n1.doc

Разливкина Н.Н., Ивасюк И.М., Кононова Р.М. Расчет и конструирование балочной клетки перекрытия и колонны
скачать (946 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc946kb.06.11.2012 12:08скачать

n1.doc

  1   2   3



РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ

БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ ПЕРЕКРЫТИЯ

И КОЛОННЫ


Методические указания

к расчетно-графической работе по курсу

«Металлические конструкции»


Омск-2006
УДК 624.083

ББК 38.54


Рецензент проф. А.И. Швецов


Работа одобрена методической комиссией факультета ПГС в качестве методических указаний для студентов специальностей «Промышленное и гражданское строительство» (270102), «Городское строительство и хозяйство» (270105).


Расчет и конструирование балочной клетки перекрытия и колонны: Методические указания к расчетно-графической работе по курсу «Металлические конструкции»/Сост.: Н.Н. Разливкина, И.М. Ивасюк, Р.М. Кононова.?Омск: Изд-во СибАДИ, 2006.? 32 с.



В методических указаниях рассмотрены рекомендации по проектированию стальных несущих конструкций балочной клетки. Приведены алгоритм расчета и необходимые данные для назначения геометрических параметров сечений балок и колонны.


Ил.26. Библиогр.: 4 назв.


© Составители Н.Н. Разливкина, И.М. Ивасюк,

Р.М. Кононова, 2006

Состав работы
Курсовая работа включает расчет и конструирование стальных несущих конструкций балочной клетки рабочей площадки и колонн, поддерживающих междуэтажные перекрытия и покрытие. Выполняется на основе задания согласно шифру, выдаваемому руководителем курсового проектирования. В срок, обозначенный в задании, студент обязан представить пояснительную записку со всеми расчетами, сопровождаемыми четко выполненными рисунками и схемами, необходимыми пояснениями и выводами по каждому разделу, и конструктивно-графическую часть, оформленную в карандаше на миллиметровке в соответствии с правилами строительного черчения в указанных масштабах.

Материал несущих конструкций балочной клетки – сталь С235; бетон фундамента – В12,5; настил из сборных железобетонных (нетиповых) плит толщиной 0,3 м (вместе с конструкцией пола).
В курсовой работе должны быть освещены следующие вопросы:

  1. Компоновка перекрытия.

  2. Второстепенная балка перекрытия.

    1. Подбор сечения и проверка прочности балки.

    2. Проверка жесткости балки.

  3. Главная балка рабочей площадки.

    1. Подбор сечения балки в виде сварного двутавра.

    2. Конструирование балки переменного сечения. Эпюра материалов.

    3. Проверка прочности балки по касательным и приведенным напряжениям.

    4. Расчет сварных швов, прикрепляющих пояса к стене балки.

    5. Проверка общей устойчивости.

    6. Местная устойчивость стенки балки.

    7. Расчет опорного ребра главной балки.

    8. Расчет и конструирование монтажного стыка главной балки перекрытия.

  1. Центрально-сжатая колонна.

    1. Подбор сечения.

    2. Расчет колонны на устойчивость.

    3. Проверка местной устойчивости элементов колонны.

  2. База колонны с траверсами.

    1. Определение размеров опорной плиты.

    2. Расчет траверс опорной плиты и ребер жесткости.

    3. Определение толщины опорной плиты.



В графической части вычертить:

Главную балку в масштабе 1:20 с сечениями в масштабе 1:10 или 1:5.

Болтовой монтажный стык главной балки 1:10 или 1:5.

Сечения колонны в масштабе 1:10 или 1:5.

Базу колонны в трех проекциях в масштабе 1:20.

Стыки второстепенной балки с главной балкой и балок с колонной в масштабе 1:10 или 1:5.

  1. Компоновка перекрытия



Общая схема



L1


Колонна



Второстепенные

балки


L2

Угловая

ячейка

рабочей

площадки


Ж/б плиты

перекрытия


Главные балки


Угловая ячейка рабочей площадки




Ж/б плиты перекрытия








Второстепенные балки







L2














Колонна





Главная балка

a

a

a

a



L1





Размеры ячейки L1 (вдоль главной балки) и L2 (вдоль второстепенной балки) принимаются согласно шифру задания. Шаг второстепенных балок следует принять в пределах а=2000-5000 мм, и он должен целое число n раз укладываться по длине L1(L1=na).
2. Второстепенная балка перекрытия
2.1. Подбор сечения
Второстепенные балки междуэтажного перекрытия проектируют прокатными двутаврового симметричного профиля.
Конструктивная схема второстепенной балки


lz=250 мм





















lо,в.б





L2









Р
.
асчетная схема


qв.б






lо,в.б





Ммах





lz – глубина заделки второстепенной балки в стену;

– ширина пояса главной балки;

– расчетный пролет второстепенной балки

.

Нормативная нагрузка на единицу длины второстепенной балки определяется по формуле

.

Расчетная нагрузка на единицу длины (без учета собственного веса балки)

,

где и – постоянные и временные равномерно распределенные нормативные нагрузки (см. табл.2 задания); и – коэффициенты надежности по нагрузке соответственно для постоянной и временной нагрузок [2, табл.1, п. 3.7].

Максимальный расчетный изгибающий момент в середине балки по длине (с ориентировочным учетом собственного веса балки)

=,

где ? =1,03-1,05 – коэффициент, учитывающий вес балки.

Расчет на прочность прокатных балок, изгибаемых в одной из главных плоскостей, производится по изгибающему моменту по формуле

=.

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения определяется как

,

где – максимальный расчетный изгибающий момент в кНсм; – коэффициент условия работы [1, табл.6*]; – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести по табл.51*[1]; c – коэффициент, учитывающий возможность развития пластических деформаций в разрезной балке сплошного сечения из стали с пределом текучести до 580 МПа (5900 кгс/см2), для балок симметричного двутаврового профиля принимается по табл.66 прил. 5 [1]. В первом приближении с принять в зависимости от
.
По сортаменту прокатных двутавровых профилей (прил. 3) подбираем сечение балки, выполняя условия:

1. .

2. По конструктивным требованиям ширина пояса . По указанным условиям подобрать № двутавра по ГОСТу и выписать все геометрические характеристики:




H – высота балки (мм),

B – ширина полки (мм),

tтолщина стенки(мм),

s толщина полки(мм),

– вес погонного метра или – линейная плотность (кН/м),

– момент инерции (см4),

– момент сопротивления (см3).

Уточняем максимальный момент в сечении второстепенной балки (за счет фактической величины собственного веса )

,

где – коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса стальной балки [2, табл. 1].

Производим проверку прочности по нормальным напряжениям

,

где с* – коэффициент, принимаемый по табл.66 [1], путем интерполяции для действительного отношения (площади пояса и стенки по сортаменту).
2.2. Проверка жесткости балки
Проверка жесткости выполняется по второму предельному состоянию.

Полученный относительный прогиб является мерой жесткости балки и не должен превышать нормативного, зависящего от назначения балки
,

где – предельно допустимая величина относительного прогиба второстепенной балки (прил. 2).

Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой,

.

Определение максимального прогиба проводится по формуле
,

где Е – модуль упругости по табл. 63 прил. 3 .

Если условие не выполняется, то необходимо подобрать сечение из условия жесткости.
3. Главная балка рабочей площадки
3.1. Подбор сечения балки в виде сварного двутавра
Главную балку проектируют в виде сварного двутавра с изменяющейся по длине балки шириной полок.

Для определения силы F определяем грузовую площадь Агр.



Сила F складывается из сосредоточенной нагрузки от постоянной и временной нагрузок, от собственного веса второстепенной балки и от ориентировочного собственного веса главной балки.
,

где последнее слагаемое учитывает ориентировочный вес главной балки.

Для принятой расчётной схемы из условия равновесия определяются реакции опор, находятся максимальные расчётные изгибающий момент и поперечная сила.

  1   2   3


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