Курсовая работа: Проектирование металлической балочной площадки

Округляя количество шагов большую сторону до целого чётного числа, (на основе ограничений по компоновке варианта), окончательно К=9.

Фактический шаг балок настила

.

Компоновка варианта

Рис.1 Компоновка балочной клетки нормального типа.

2. Расчёт балки настила

Расчетная схема настила

Расчетную схему балки настила принимаем в виде однопролетной шарнирно-опертой балки пролётом 400 см, загруженной равномерно распределённой погонной нагрузкой, собираемой с грузовой площади шириной

Рис.2 Расчётная схема настила

1- настил

2- балка настила

3- сварные швы

Сбор нагрузок

В соответствии с рис. 2 погонная нормативная нагрузка на балку настила

Где

1.02, коэффициент, учитывающий собственный вес балки

, коэффициент сочетания нагрузок

 коэффициент надёжности постоянных нагрузок, для стальных конструкций =1,05.

 коэффициент надёжности постоянной нагрузки 1,1 приведено в задании на проектирование.

 шаг балок настила

плотность стали

Погонная расчетная нагрузка:

Статический расчёт балки настила в соответствии с принятой расчётной схемой

Подбор сечения балки настила

Требуемые геометрические характеристики сечения балки:

-момент сопротивления

Где

коэффициент, учитывающий ограниченных пластических деформаций в сечении балки =1,1 по ГОСТ 8239-89

 расчётное сопротивление стали по пределу текучести (табл. П2) ГОСТ 27772-88

, коэффициент условий работы

-момент инерции

.

Где

167 (табл. П.3), при пролёте балки l=4м.

По ГОСТ 8239-89 принимаем I №30 с Jx =7080 см4, Wx=472см3, bf=13,5см, Pbn=36,5кг/м, twbn =0,65см

Одновременно должно выполняться неравенство Wx > Wreq; Jx ≥ Jreq.

Уточняем толщину настила

Окончательно tn=9мм.

Расход стали по варианту:

Вариант 2

Балочная клетка усложнённого типа

1. Компоновка варианта

В соответствии с ограничениями по компоновке варианта шаг второстепенных балок принимаем b=2м.

Количество шагов второстепенных балок в пределах пролёта главной балки:

Т. к. получилось дробное число, количество шагов округлим в меньшую сторону К=4 => b=2,25 м.

Учитывая, что по первому варианту аbn = 100см, определяем требуемое число шагов балок настила в пределах пролёта второстепенных балок:

Количество шагов отвечает ограничениям по компоновке варианта.

Таким образом, шаг балок настила abn =100см, а их пролёт b=200см шаг второстепенных балок b=225 см, и их пролёт ls = 400см.

Компоновка варианта

Рис.3 Компоновка балочной клетки усложнённого типа

2. Расчёт балки настила

Расчётная схема балки настила (рис.2).

 Сбор нагрузок

Погонная расчетная нагрузка:

Статический расчёт балки настила:

Подбор сечения

Требуемые геометрические характеристики

-момент сопротивления

.

-момент инерции

.

Принимаем по ГОСТ 8239-89 I №18 с Jx=1290см4, Wx=143см3, bfbn=9,0см, Pbn=18,4кг/м.

Толщина настила

Окончательно tn=10мм.

3.Расчёт второстепенной балки

Расчётную схему принимаем в виде однопролётной шарнирноопертой балки пролётом ls=400см, сосредоточенными силами.

- опорная реакция балки настила

Погонная нормативная нагрузка

Погонная расчётная нагрузка

Статический расчёт:

 Подбор сечения балки

Требуемый момент сопротивления сечения балки

-момент инерции

По ГОСТ 8239-89 принимаем I №40 с Jx=19062см4, Wx=953см3, bfbn=15.5см, Pbn=57кг/м.

Проверка прочности, жёсткости и общей устойчивости

Общая устойчивость балки обеспечивается при выполнении условия:

Значение

по табл. П5 определяем

Фактическое значение

Неравенство не выполняется, т.к.

= 6,45 > = 5,87

В соответствии с рекомендациями п.13 перейдём на расчёт балки как упруго работающей. При с1 = 1.

Требуемый момент сопротивления

Требуемый момент инерции

.

Достаточно прежний номер профиля балки По ГОСТ 8239-89 принимаем I №40 с Jx=19062см4, Wx=953см3, bfbn=15.5см, Pbn=57кг/м.

Тогда

 по табл. П.5 определяем

Уточняем предельное значение

 при

 коэффициент учитывающий развитие пластической деформации в сечении балки;  при расчёте балки по упругой стадии работы.

Неравенство = 6,89 > = 19,4 выполняется, следовательно устойчивость второстепенной балки обеспечена.

Расход стали по варианту.

Сравнение вариантов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7