Чтобы скачать работу - поделитесь ею с друзьями в социальной сети!!!
1.Схема балочной клетки.
1.1 Нормальный тип компоновки балочной клетки.
Требуется запроектировать конструкцию балочной клетки с размерами ячейки 13×4 метра.
Рисунок 1. Схема упрощенной балочной клетки
Дано: Продольный шаг стоек,м:13
Поперечный шаг стоек,м:4
Отметка пола рабочей площадки,м:12
Строительная высота балочной клетки,м:1,7
Рн=22 кН/м2
Материал балки С235
Ry= 230 МПа
- Расчет толщины настила.
Определю возможное отношение пролета настила к его толщине:
Принимаю шаг настила а=1000 мм, и из полученного отношения вычисляю толщину настила:
Принимаю толщину настила tн=11 мм >10,16 мм.
Вычисляю вес 1 м2 настила:
где 78,5 кг/м2 вес 1 м2 настила толщиной 10 мм.
- Подбор сечения балки настила:
Определяю нормативную нагрузку на балку настила:
Определяю расчетную нагрузку на балку настила:
Рисунок 2. К расчету балки настила.
ЯГТУ 270102.65 - 001 КР
Лист
4
Определяю максимальный изгибающий момент и максимальную поперечную силу:
Определю требуемый момент сопротивления сечения:
Определяю требуемый момент инерции сечения:
По найденным параметрам подбираю сечение балки:
№ 22 Iф=2550 cм4 Wф=232 см3 g=24 кг/м
№ 24 Iф=2900cм4 Wф=242 см3 g=24 кг/м
Принимаю для балки настила двутавр №22
Определю расход металла на 1 м2 перекрытия:
1.2 Усложненный тип компоновки балочной клетки.
Рисунок 3. Схема усложненной балочной клетки
Принимаю шаг вспомогательных балок 2 м, а шаг балок настила 0,6 м
1) Определю толщину настила:
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
5
Принимаю толщину настила tн=7 мм >6,09 мм.
Вычисляю вес 1 м2 настила
- Подбор сечения балки настила:
Определяю нормативную нагрузку на балку настила:
Определяю расчетную нагрузку на балку настила:
Рисунок 4. К расчету балки настила.
Определяю максимальный изгибающий момент и максимальную поперечную силу:
Определю требуемый момент сопротивления сечения:
Определяю требуемый момент инерции сечения:
По найденным параметрам подбираю сечение балки:
№ 10 Iф=198 cм4 Wф=39,7 см3 g=9,46 кг/м
№ 10 Iф=174 cм4 Wф=34,8 см3 g=8,59 кг/м
Принимаю для балки настила швеллер №10
Расход металла на 1 м2 балки настила:
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
6
3) Подбор сечения вспомогательной балки:
Нагрузку на вспомогательную балку от балок настила считаем равномерно распределенной, т.к. число балок настила >5.
Определяю нормативную нагрузку на вспомо- гательную балку:
Определяю расчетную нагрузку на вспомог-ательную балку :
Рисунок 5. К расчету вспомогательной балки.
Определяю максимальный изгибающий момент и максимальную поперечную силу:
Определю требуемый момент сопротивления сечения:
Определяю требуемый момент инерции сечения:
По найденным параметрам подбираю сечение балки:
№ 30 Iф=7080 cм4 Wф=472 см3 g=36,5 кг/м
№ 30 Iф=5810 cм4 Wф=387 см3 g=31,8 кг/м
Принимаю для вспомогательной балки швеллер №30
Расход металла на 1 м2 вспомогательной балки:
Определю расход металла на 1 м2 перекрытия:
Т.к. расход металла на 1 м2 перекрытия в усложненном типе балочной клетки меньше, чем в нормальном, то принимаем для последующих расчетов усложненный тип балочной клетки.
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
7
2. Проектирование главной балки
2.1 Подбор сечения главной балки.
Определяю нормативную нагрузку на главную балку:
Определяю расчетную нагрузку на главную балку:
Рисунок 6. К расчету главной балки.
Определяю максимальный изгибающий момент и максимальную поперечную силу:
Определю требуемый момент сопротивления сечения:
Определяю требуемый момент инерции сечения:
По найденным параметрам подбираю сечение балки:
1) Вычисляю высоту балки:
Определяю условную высоту балки:
Назначаем толщину стенки по эмпирической формуле ([4],ф.VII.24):
Определяю оптимальную высоту главной балки:
Определяю минимальную высоту балки из условий обеспечения жесткости([4],ф.VII.20):
Строительную высоту балки определяю исходя из заданной строительной высоты перекрытия и его конструкции. Принимаю поэтажное сопряжение балок в перекрытии.
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
8
Принимаю высоту главной балки 1300 мм.
2) Вычисляю толщину стенки балки:
Определю наименьшую толщину стенки из условий ее работы на касательное напряжение([4],ф.VII.22):
Принимаю толщину стенки 8 мм.
3) Вычисляю размеры полки: ширину полки принимаю в пределах
Толщину полки принимаю в пределах:
Определяю момент инерции и момент сопротивления для данного сечения:
(расхождение 4,5 %, что менее 5%)
Следовательно, размеры сечения удовлетворяют условиям прочности и предельного прогиба.
Рисунок 7. Схема главной балки
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
9
2.2 Изменение сечения главной балки.
Задаю ширину поясного листа уменьшенного сечения из условия([4],ф.VII.26):
Определяю изгибающий момент, который может воспринять сечение:
Тогда
Приравнивая и момент, действующий в месте изменения сечения
Решая это уравнение нахожу минимальное расстояние Х от опоры до начала изменения сечения: - начало изменения сечения ;
Так как сечение должно изменятся плавно, с уклоном 1:5, то длина на которой происходит изменение сечения равна: (300-150)*6,5/2 =490 мм
Расстояние от опоры до измененного сечения равно:;
Так как в месте изменения сечения балки на уровне поясных швов действуют высокие нормальные и касательные напряжения, то требуется проверка наибольших приведенных напряжений.
- статический момент измененного пояса относительно нейтральной оси.
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
10
Проверяем прочность стыкового шва:
прочность обеспечена
Рисунок 8. Схема изменения сечения
2.3 Расчет поясных швов.
Расчет соединений ведется на силу сдвига пояса
относительно стенки. Принимаем автоматическую сварку.
Требуемую толщину шва определяю по формуле:
Q=715,65 кН ;
; ([2],табл.35)
;
([1],табл.3)
([1],п.11.2); ;
1);
2);
Следовательно, расчет ведем по металлу границы сплавления.
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
11
; ([1],табл.38*)
; ([1],п.12.8а)
Принимаю катет шва 6 мм.
Рисунок 9. К расчету поясных швов
2.4 Оценка общей устойчивости балки.
Проверяем общую устойчивость в середине пролета балки, где учтены пластические деформации
Определю отношение расчетной длины балки к ширине сжатого пояса b.
Согласно ([1],п.5.16) определю наибольшее значение при котором не требуется расчет на устойчивость
Так как , то проверка общей устойчивости балки не требуется.
2.5 Размещение ребер жесткости
Определю необходимость постановки ребер жесткости по формуле([1],п.7.3):
Следовательно, необходимо установить поперечные ребра жесткости с шагом ; см ;
Принимаю шаг ребер жесткости равным шагу вспомогательных балок а = 2 м.
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
12
Ширину ребра приму bр=(hef/30)+40=(1260/30)+40=82 мм
Определяю толщину ребер:
Принимаю ребра размером 1260х82х6 мм.
Рисунок 10. Размещение ребер жесткости
2.6 Проверка местной устойчивости
- Проверка местной устойчивости стенки производится по формуле([1],ф.74):
, так как и ;
([1] табл. 6*).
Вычисляем нормальное критическое напряжение([1],ф.75):
;
Коэффициент определяем в зависимости от коэффициента δ.
; ([1] табл. 22), значит
([1] табл. 21).
;
Вычисляю касательное критическое напряжение([1],ф.76):
;
; ;
; ; ;
;
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
13
Нахожу τ и σ в месте изменения сечения([1],ф.72,73):
Проверка выполняется, следовательно, местная устойчивость стенки обеспечена.
2) Проверка местной устойчивости сжатого пояса: ([1],п.7.24,табл.30)
;
Условие выполняется, значит, местная устойчивость пояса обеспечена.
2.7 Проектирование опорных частей главной балки
Рисунок 11. Опорная часть балки
Подбираю требуемое сечение опорного ребра из условий его работы на местную нагрузку:
;
Принимаю bop=15 см.
Принимаю top=1,5 см.
Проверяю опорную стойку балки на устойчивость относительно оси Z. Ширина участка стенки, включенного в работу опорной стойки:
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
14
;([1],табл.72)
Рисунок 12. К расчету опорной части балки
;
Проверка выполняется, значит, опорная стойка балки относительно оси Z устойчива.
Рассчитываю прикрепление опорного ребра к стенке балки двусторонними швами:
Принимаем полуавтоматическую сварку, тогда:
; ([2],табл.35)
;
; ([1],табл.3)
([1],п.11.2); ;
1);
2);
Следовательно, расчет ведем по металлу шва.
Требуемый катет шва([1],п.12. 8) :
Минимальный и максимальный катет шва
Принимаю катет шва кш=8 мм.
Вычисляю длину рабочей части шва([3],ф.11):
Ребро привариваем к стенке по всей высоте сплошными швами.
2.8 Проектирование монтажного стыка
Рассмотрю два варианта проектирования монтажного стыка
1) Проектирование монтажного стыка на высокопрочных болтах.
Стык осуществляю посередине пролета балки,
где М=2325,86 кНм а Q=0, высокопрочными болтами диаметром 20 мм с .([1],табл.61*)
Рассчитаю несущую способность болта, имеющего две плоскости трения([1],табл.131*):
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
15
Рассчитываю стык поясов:
Каждый пояс балки перекрываю тремя накладками сечениями 300×14 и 2×140×14мм, общей площадью сечения:
Усилие в поясе определяем по формуле:
Рассчитываю количество болтов для прикрепления накладок:
Принимаю 14 болтов.
Рассчитываю стык стенки:
Стенку перекрываю двумя вертикальными накладками сечением 1200×320×8 мм.
Определяю момент, действующий на стенку:
Принимаю расстояние между крайними рядами болтов ;
Нахожу коэффициент стыка:
. Значит принимаю 10 рядов с шагом 120мм.
Проверяю стык стенки по формуле:
Рисунок 13. Монтажный стык балки болтами
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
16
- Проектирование сварного монтажного стыка.
Рисунок 14. Монтажный стык балки сваркой
Монтажный стык проектирую посередине пролета. На монтаже сжатый пояс и стенку всегда соединяют прямым швом встык, а растянутый пояс косым швом под углом 600 . Так как при монтаже автоматическая сварка и повышенные способы контроля затруднены, такой стык будет равнопрочным и не рассчитывается. Оставленные не заваренными на заводе участки поясных швов 500 мм заваривают при монтаже после сварки стыковых швов стенки и верхнего пояса.
2.9 Расчет сопряжений балок
Так как в проекте принимается поэтажное сопряжение балок, то соединение балок конструируется с нерасчетными крепежными болтами. Для крепления вспомогательных балок и балок настила принимаю болты диаметром 20 мм и уголок.
Рисунок 15. Сопряжение главной балки со вспомогательной
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
17
3. Проектирование колонны
3.1 Подбор сечения колонны:
1) Колонна сплошного сечения:
Для принятой расчетной схемы ;
Принимаю гибкость колонны ;
([1] табл. 72);
Требуемая площадь сечения колонны:
Рисунок 16. К подбору сечения колонны
Расчетная длина колонны: ;
Требуемый радиус инерции: ;
Принимаю для колонны двутавр №30 К2 с и iy = 7,54 см
Вычисляю фактическую гибкость колонны:
Вычисляю требуемую гибкость колонны([1],табл.19*): ;
;
;
; Рисунок 17. Расчетная схема колонны
2) Колонна сквозного сечения:
Принимаю для колонны швеллер №30
; ;
Проверка относительно материальной оси:
;
([1] табл. 72);
; Рисунок 18. Колонна сквозного сечения
; из 2х швеллеров
;
; Прочность обеспечена
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
18
Принимаю для колонны двутавр №30
; ;
Проверка относительно материальной оси:
;
([1] табл. 72);
; Рисунок 19. Колонна сквозного сечения
; из 2х двутавров
;
Сравнивая варианты сечений по площади и весу, делаю вывод: наиболее экономичным является колонна сквозного сечения из двух швеллеров №30 .
Определяю расстановку ветвей, предельный шаг соединительных планок и выполняю проверку устойчивости колонны.
λ2х = λ2пр =λу2 +λ2в(1-1);
Приму λв = 35
λпр = lp/ix=770/12,3=62,6
λ2у=62,62-352; λу = 51,9
iy=lp/λy=770/51,9=14,84
iy=у*b→b=iy/у=14,84/0,44=33,7=350мм
lb=λb*i1-1=35*2,84=99,4 см =1000мм-шаг планок
Проверка сечения колонны относительно свободной оси.
Вычисляю момент инерции колонны относительно оси Y:
;
Вычисляю радиус инерции колонны относительно оси Y:
;
Вычисляю фактическую гибкость одной ветви: ;
Вычисляю гибкость колонны: ;
Вычисляю приведенную гибкость колонны: ;
([1] табл. 72);
Вычисляю напряжение в колонне: Рисунок 20. Стержень колонны с планками
Проверка выполняется.
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
19
3.2 Оголовок колонны:
Так как балка крепится к колонне сбоку, то вертикальная реакция передается через опорное ребро балки на столик, приваренный к стенкам колонны. Ширину опорного столика назначаю конструктивно: ;
Толщину опорного столика принимаю 40 мм.
Сварку примем полуавтоматическую.
Принимаю катет шва ;
Вычисляю требуемую длину швов:
Длина одного шва: ; ;
;
Принимаем высоту столика: ;
Рисунок 21. Оголовок колонны
3.3 Конструктивное оформление колонны:
В сквозных стойках вместо ребер ставятся диафрагмы, их размещение совмещаю с соединительными планками, с шагом 1 м < 4 м.
Соединительные планки.
Уточняю размеры планки:
;
Ширина планки: ;
Шаг планок: ;
Поперечная сила приходящаяся на планку : ;
Изгибающий момент и поперечная сила в месте
Рисунок 22. Размещение диафрагмы
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
20
прикрепления планки:
;
;
Принимаю катет шва 10 мм.
Принимаю ручную сварку, тогда:
; ([2],табл.35)
;
; [1],табл.3) ([1],п.11.2); ;
1); Рисунок 23. К расчету планок
2);
Следовательно, расчет веду по металлу шва.
Момент сопротивления шва:
;
Расчетная площадь шва:
;
Вычисляю напряжение в шве от момента и поперечной силы:
;
;
Проверяю прочность шва по равнодействующему напряжению:
проверка обеспечена
3.4 Проектирование шарнирной базы колонны:
Вычисляю нагрузку на базу колонны: ;
Вычисляю требуемую площадь плиты базы:
; ;
γb = 1.2 коэффициент условия работы бетона под опорной плитой, учитывающей повышение его прочности за счет подкрепляющего влияния периферийных зон фундамента, выступающих за пределы плиты
Принимаю ширину плиты: ;
Вычисляю требуемую длину плиты:
Принимаю длину плиты ;
Рассчитываю фактическое напряжение, передаваемое на бетон колонной:
Конструируем базу колонны с траверсами толщиной 10 мм.
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
21
Вычисляю изгибающие моменты на разных участках для определения толщины плиты ([4],ф.VIII.39,VIII.40):
Участок 1:
Участок 2: → β=0,06([4],табл.VIII.8)
Участок 3: α=0,0598 ([4]таб.VIII.7)
Рисунок 24. База колонны
Принимаю толщину плиты 30 мм;
Произвожу расчет швов: принимаю ручную сварку.
Швы, крепящие траверсу к колонне: принимаю ;
Вычисляю требуемую высоту траверсы:
Принимаю высоту траверсы 300 мм.
Швы, крепящие траверсу к опорной плите:
Вычисляю требуемый катет шва:
Принимаю минимальный катет шва 8 мм.([1], таб.38*)
Проверяю прочность швов:
Приварку торца колонны к плите выполняем конструктивными швами К=6 мм, т.к. эти швы в расчете не учитывались.
Принимаем диаметр анкерных болтов 24мм с ([1], табл.62*).
Определяю несущую способность болта на растяжение:
;
([1], табл.60*); ([1], табл.35).
Рисунок 25. Расчетная схема крепления базы
Принимаю два швеллера № 5
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Лист
22
Федеральное Агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Ярославский государственный технический университет
Кафедра “Строительные конструкции”
Курсовой проект защищен
с оценкой ______________
Руководитель Путинцев А.Г.
Дата ___________________
“Балочная клетка рабочей площадки”
пояснительная записка к контрольной работе
по дисциплине «Металлические конструкции»
ЯГТУ 270102.65-001 КР
Работу выполнил:
студент гр. ЗПГС-55
Пустобояров И.В.
« » 2009 г.
2009
Содержание
стр.
1. Схема балочной клетки
1.1. Нормальный тип компоновки балочной клетки………………………………………...4
1.2. Усложненный тип компоновки балочной клетки……………………………………….5
2. Проектирование главной балки
2.1. Подбор сечения главной балки…………………………………………………………...8
2.2. Изменение сечения главной балки……………………………………………...………10
2.3. Расчет поясных швов…………………………………………………………...………..11
2.4. Оценка общей устойчивости балки…………………………………………..…………12
2.5. Размещение ребер жесткости……………………………………………………..……..12
2.6. Проверка местной устойчивости………………………………………………..……....13
2.7. Проектирование опорных частей главной балки………………………………………14
2.8. Проектирование монтажного стыка…………………………………………………….15
2.9. Расчет сопряжений балок………………………………………………………………..17
3. Проектирование колонны
3.1. Подбор сечения колонны…………………………………………………………..….…18
3.2. Оголовок колонны……………………………………………………………….…….…20
3.3. Конструктивное оформление колонны…………………………………………………20
3.4. Проектирование базы колонны………………………………………………….………21
4. Список использованной литературы….………………………………………………….…..…23
Список использованной литературы
- СНиП II-23-81. «Стальные конструкции. Нормы проектирования», 1982г.
- СП 53-102-2004 «Стальные конструкции», 2005г.
- Методические разработки кафедры строительных конструкций
- «Металлические конструкции», под ред. Г. И. Беленя; Москва, 1986 г560 с
Другие работы
442956.
drugoye
СОЦИАЛЬНАЯ ПСИХОЛОГИЯ для студентов специальности 080505 Управление персоналом .
Цель и задачи преподавания курса Социальная психология 3 Требования к уровню освоения содержания дисциплины 4 Методические рекомендации студентам 5 Разделы дисциплины и виды учебных занятий 10 Содержание практических занятий 11 Социальная психология как наука 11 Методология и методы социальной психологии 15 История развития социальной психологии 18 Исследование личности в социальной психологии 20 Процесс социализации личности 22 Социальные установки 25 Основные характеристики общения 27 Коммуникативная сторона общения 29...
442957.
drugoye
.2008 № 129ОЗ от 02.09.
2011 № 554ОЗ Принят областным Советом народных депутатов 23 августа 2007 года Настоящий Закон в соответствии с Конституцией Российской Федерации Бюджетным кодексом Российской Федерации и Уставом основным Законом Амурской области регулирует отношения возникающие между участниками бюджетного процесса при составлении и рассмотрении проектов областного бюджета и бюджета Территориального фонда обязательного медицинского страхования Амурской области при утверждении областного бюджета и бюджета Территориального фонда...
442958.
drugoye
лекция УЛК 112 13.
00 Регистрация Холл УЛК 2 12.20 Встреча с администрацией института УЛК 112 3 12.40 Профком презентация УЛК 112 4 12.05 Презентация кафедры Вычислительная техникаПопулярная лекция УЛК 112 13.
442959.
drugoye
Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова УТВЕРЖДАЮ
Маркелова _____ ___________2011 рабочая программа По дисциплине Политика доходов и заработной платы По специальности 080502. Цели и задачи изучения дисциплины Целью освоения дисциплины Политика доходов и заработной платы является проникновение в сущность политики доходов как целостного сложного относительно самостоятельного явления выявление внутренних и внешних связей отношений закономерностей и определение перспектив ее совершенствования....
442960.
drugoye
Методические рекомендации по курсу Экономическая теория.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К СЕМИНАРСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО КУРСУ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ для студентов заочной формы обучения Владимир 2004 ББК 65.01 Методические рекомендации по курсу Экономическая теория. 2004 ВВЕДЕНИЕ Изучение курса Экономическая теория имеет огромное значение не только в становлении высококвалифицированного специалиста но и в понимании экономических вопросов возникающих при реформировании экономической системы в России. Оно составлено в соответствии с требованиями Министерства образования Российской Федерации к содержанию...
442961.
drugoye
КабардиноБалкарский государственный университет им.
ФЛЗ Экономическая и социальная география России для студентов обучающихся по специальности 020401 География Нальчик 2008 Авторсоста в ител ь: Гонгапшев P.13 Экономическая и социальная география России составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 020401 География.13 Экономическая и социальная география России Дисциплина входит в федеральный компонент цикла специальных дисциплин и является обязательной для изучения. Аннотация Целью создания...
442962.
drugoye
РЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук .
Разумеется сегодняшние нации и национализмы уже не те что были в период классической индустриализации. Интерес к искомой проблеме по сей день не привел исследователей к определенному согласованному результату; попрежнему ни одна из многочисленных концепций нации и национализма не получила среди ученых статуса классической или хотя бы общепризнанной теории. Более того нигилизм в отношении прежних подходов связанных с представлениями о нации и национализме времен возникновения индустриальных обществ и философский и методологический...
442963.
drugoye
РЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата социологических наук Майкоп 2011 .
В условиях проводящейся модернизации страны очевидна необходимость в укреплении эффективного использования природного потенциала молодого поколения как важнейшего фактора воспроизводства общества и социального развития молодежи. Наиболее значимую часть молодежи в контексте развития общества составляет собой студенчество. В свою очередь это повышает значимость исследований направленных на изучение ценностных ориентаций современной молодежи.
442964.
drugoye
Тема 10. ФИЛОСОФИЯ ПРАВА> 10.
ФИЛОСОФИЯ ПРАВА 10. Предмет и задачи философии права 10. Сущность права 10. Понятие права 10.
