Курсовая работа: Расчет и конструирование конструкций балочной клетки
Курсовая работа: Расчет и конструирование конструкций балочной клетки
Курсовая работа
"Расчет и
конструирование конструкций балочной клетки"
1
Сравнение вариантов
Рисунок 1 –
Схема балочной клетки рабочей площадки
Расчетная
ячейка будет находиться в осях 2–3 и Б-В. На пересечении осей будут
колонны.
1.1 Первый
вариант балочной клетки нормального типа
Рисунок 2 –
Схема первого варианта балочной клетки нормального типа
Шаг балок
настила определяем исходя из расчета настила. Нагрузка задана и равна 22 кн/м2.
По графику
Лейтеса в зависимости от нагрузки и относительного прогиба  определяем отношение  .
Толщина
настила tн = 10 мм. в зависимости от q = 22 кн/м2.
Определяем
расчетный пролет Lрасч. = 110*10 = 1100 мм.
 ;
Т.к.
количество шагов n не может быть четным, то принимаем n = 13.
Следовательно
а1 = 1100 мм.; а2 = 950 мм.
L = 11*1100+2*950 = 14000 мм.
1.1.1 Расчет
балки настила первого варианта
Рисунок 3 –
Расчетная схема балки настила первого варианта
Погонная
равномерно-распределенная нагрузка на единицу длины балки определяется:
qn = (qвр + qпост)*а1, (1.1)
где qвр = 22 кн/м2;
qпост = 0,785 кн/м2;
а1
= 1.1 м.
qn = (22 + 0,785) * 1.1 =
25,064 кн/м
Расчетная
нагрузка на единицу длины балки настила равна:
q = (qвр * γf1 + qпост *  f1) * а1, (1.2)
где γf1 – коэффициент надежности
по временной нагрузке, равен -1,2;
γf2 – коэффициент надежности
по постоянной нагрузке, равен -1,05.
q = (22 * 1,2 + 0,785 *
1,05) * 1.1 = 29,946 кн/м
Определяем
максимальный расчетный изгибающий момент в балке настила:
Ммах
=  (1.3)
Ммах
=  =134,76 кн*м
Определяем
максимальную поперечную силу:
Qmax =  (1.4)
Qmax =  = 89,838 кн.
Определяем
требуемый момент сопротивления балки с учетом упругой работы материала:
WpL = , (1.5)
где Ry – расчетное
сопротивление стали, равно 24 кн/см2, для стали С255, t=20 мм [принимаем из
СНиП II 23–81* по табл. 51*];
γc – коэффициент условий
работы, равен 1.0 [принимается по табл. 7 приложения],
WpL =  см3
Принимаем
прокатную балку в соответствии с ГОСТ 8239–72*
№33
Wx = 597 см3;
Jx = 9840 см4;
Линейная плотность
= 42.2 кг/м
Если
разрезные прокатные балки рассчитываются с учетом пластической работы материала,
то требуемый момент сопротивления равен:
W =  , (1.6)
где с1
– коэффициент, учитывающий развитие пластической деформации, равный 1,12.
W =  501,34 см3
По
полученному моменту сопротивления по сортаменту подбираем ближайший номер
двутавровой балки ГОСТ 8239 – 72*
№33
Wx = 597 см3;
Jx = 9840 см4;
Линейная плотность
= 42,2 кг/м
Производим
проверку принятого сечения:
1) по первому
предельному состоянию на прочность по формуле:
 =  ≤ Ry * γi;
(1.7)
 < 24*1 кн/см2
22,57 < 24
кн/см2 –условие выполняется
2) по второму
предельному состоянию по деформациям.
Относительный
прогиб балки должен быть менее или равен продольному
 ; (1.8)
где qn – нормативная погонная
нагрузка;
Е – модуль
упругости стали, равен 2,06 * 104 кн/см2
J – момент инерции балки
[ ] – предельный прогиб,
равен 
0,003 ≤
0,004 – условие выполняется
1.2 Второй
вариант балочной клетки нормального типа
Рисунок 4 –
Схема второго варианта балочной клетки нормального типа
По графику
Лейтеса в зависимости от нагрузки и относительного прогиба определяем отношение
Толщина
настила tн = tн+ 2 мм = 12 мм.
Определяем
расчетный пролет Lрасч. = 110 * 12 = 1320 мм.
 ;
Т.к. количество
шагов n не
может быть четным, то принимаем n = 11.
Следовательно
а1 = 1,3 м., а2 = 1,15 м.
L = 9 *1,3 + 2 * 1,15 = 14 м.
1.2.1 Расчет
балки настила второго варианта
Рисунок 5 –
Расчетная схема балки настила второго варианта
Погонная
равномерно-распределенная нагрузка на единицу длины балки определяется по
формуле 1.1:
qп = (22 + 0,942) * 1,3 = 29,824
кн/м
где qвр = 22 кн/м2;
qпост = qпост *1,2
qпост = 0,785 * 1,2 = 0,942 кн/м2.
Расчетная
нагрузка на единицу длины балки настила определяется по формуле 1.2:
q = (22 * 1,2 + 0,942 *
1,05) * 1,3 = 35,606 кн/м
Определяем
максимальный расчетный изгибающий момент в балке настила по формуле 1.3:
Ммах
=  кн*м
Определяем
максимальную поперечную силу по формуле 1.4:
Qмах =  кн
Определяем
требуемый момент сопротивления балки с учетом упругой работы материала по
формуле 1.5:
WPL=  см3
Принимаем
прокатную балку в соответствии с ГОСТ 8239–72*
№36
Wx = 743 см3;
Jx = 13380 см4;
Линейная
плотность 48.6 кг/м;
Если
разрезные прокатные балки рассчитываются с учетом пластической работы
материала, то требуемый момент сопротивления рассчитывается по формуле 1.6:
W =  cм3
По
полученному моменту сопротивления по сортаменту подбираем ближайший номер
двутавровой балки в соответствии с ГОСТ 8239–72*
№33
Wx = 597 см ;
I = 9840 см ;
Линейная
плотность 42,2 кг/м;
Принимаем
двутавр №36
Производим
проверку полученного сечения:
1) по первому
предельному состоянию на прочность по формуле 1.7:
 кн/см2
19,25  24 кн/см2–условие
выполняется
2) по второму
предельному состоянию по деформациям по формуле 1.8:
0,003 ≤
0,004 – условие выполняется
1.3 Расчет
балочной клетки усложненного типа
Рисунок 6 – Схема
балочной клетки усложненного типа
Принимаем
количество главных балок n равным 6.
Шаг главных
балок Lб.н. настила равен 2.8 м.
Толщина
настила tн = 12 мм, в зависимости от q = 22 кн/м.
Определяем
расчетный пролет Lрасч. = 110 * 10 = 1120 мм.
Определяем
количество вспомогательных балок настила, как n= , тогда принимаем n=6
Определяем
шаг вспомогательных балок настила а4=
1.3.1 Расчет
главной балки настила третьего варианта
Рисунок 7 –
Расчетная схема третьего варианта балочной клетки рабочей площадки
Погонная
равномерно-распределена нагрузка на единицу длины балки определяется по формуле
1.1:
qn = (22 + 0,785) * 1.1 =
25,0635 кн/м
где qвр = 22 кн/м2;
qпост = 0,785 кн/м2.
Расчетная
нагрузка на единицу длины балки настила определяется по формуле 1.2:
q = (22 * 1,2 + 0,785 *
1,05) * 1.1 = 29,946 кн/м
Определяем
максимальный расчетный изгибающий момент в балки настила по формуле 1.3:
М = кн*м
Определяем
максимальную поперечную силу по формуле 1.4:
 кн
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
