Курсовая работа: Стальная балочная клетка
,
Прогиб настила:
м
Относительный прогиб:
Предельный прогиб:
Так как <, то проверка прогиба
удовлетворяется.
Схема разбивки вспомогательной
балки на панели:
В интервале от 2 до 5 м
назначаем пролет балки настила, равный шагу вспомогательных балок, так, чтобы
ему был кратен пролет главной балки:
Смещаем на половину шага
в пролет первую и последнюю вспомогательные балки.
Схема разбивки главной
балки на панели:
Проверка прочности
настила.
Изгибающий момент:
кНм
Растягивающая сила
МН
Момент сопротивления
настила:
м3
Проверка нормальных напряжений:
МПа < МПа
Расчет сварного шва
крепления настила к балке.
Так как усилие Н=268 кН
меньше усилия, действующего в настиле первого варианта (Н=412,287 кН),
принимаем катет сварного шва аналогично. То есть конструктивно по минимальной
величине Kf = KMIN= 5 мм.
Расчет балки настила
Балка рассчитывается как
свободно опертая, загруженная равномерно распределенной нагрузкой. Пролет равен
шагу главных балок LБН = 6,50 м.
Погонная нагрузка
собирается с полосы шириной, равной пролету настила LН = 1,423 м:
а) нормативная нагрузка:
где в первом приближении
вес балки принят равным 2 % от нагрузки;
б) расчетная нагрузка:
.
Изгибающий момент от
расчетной нагрузки:
кНм.
Требуемый момент
сопротивления:
Коэффициент, учитывающий
развитие пластических деформаций с1=1,1 в первом приближении.
Требуемый момент инерции
по предельному прогибу (при пролете LБН = 6,50 м
находим n0=201,117):
Принимаем двутавр №35Б2
ГОСТ 26020-83 (Ix=11550
см4; Wx=662,2
см3; А=55,17 см2; bf=155 мм; tf=10,0 мм; tw=6,5 мм; h=34,9 см; масса mбн=43,3
кг/м).
Уточняем коэффициент,
учитывающий развитие пластических деформаций с1 в зависимости от
отношения площадей сечения полки и стенки Af/Aw;
площадь сечения стенки:
см2;
площадь сечения полки:
см2;
По СНиП II – 23 – 81* табл. 66 интерполяцией определяем коэффициент с1=с=
1,0910.
Уточняется собственный
вес балки и вся нагрузка:
а) нормативная:
б) расчетная:
.
Максимальный изгибающий
момент:
кНм.
Проверка нормальных
напряжений:
МПа < МПа.
Условие прочности
выполняется с недонапряжением:
Расчетная перерезывающая
сила на опоре:
кН.
Проверка касательных
напряжений на опоре [СНиП II –
23 – 81*, формула (41)]
МПа,
где см;
= 49,14 МПа <
МПа.
Условие прочности
выполняется с большим запасом.
Проверка прогиба балки:
Проверка удовлетворяется.
Проверка общей
устойчивости балки.
В соответствие с п. 5.16 (а) СНиП II – 23 – 81* при наличии стального настила, непрерывно опирающегося на
сжатый пояс балки и надежно с ним связанного электросваркой, проверять общую
устойчивость балки не требуется.
Высота покрытия по
главным балкам и расход стали по первому варианту. Высота баки настила, плюс толщина
настила:
hп=hбн+tн=349+10=359 мм.
Расход стали на настил и
балки настила:
1.4. Вариант
2. Балочная клетка усложненного типа
Расчет балки настила
Погонная нагрузка на балку настила:
а) нормативная от
временной нагрузки, веса настила и балки настила:
б) расчетная:
.
Изгибающий момент от расчетной
нагрузки:
кНм.
Требуемый момент
сопротивления при с1=1,1 в первом приближении:
Требуемый по предельному
прогибу момент инерции:
см4
Зная требуемые моменты
сопротивления и инерции, по сортаменту подбираем двутавр №18 ГОСТ 26020 – 83
(IX=1290 см4; WX=143 см3; A=23,4 см2; mБН=18,4 кг/м; tW=5,1 мм; tf=8,1 мм)
Уточняем коэффициент с1=с
при отношении площадей полки и стенки
; с=
где см2;
мм2.
Уточняется нагрузка:
а) нормативная:
.
б) расчетная:
.
Максимальный изгибающий
момент:
кНм
Проверка нормальных
напряжений:
МПа < МПа.
Условие прочности
выполняется с недонапряжением 8,729 %.
Перерезывающая сила на
опоре:
кН.
Проверка касательных
напряжений:
МПа < МПа,
где см. Проверка
удовлетворяется.
Проверка прогиба:
<
Проверка удовлетворяется.
Проверка общей
устойчивости балки настила.
В соответствие с п.5.16,а
СНиП II – 23 – 81* при наличии стального настила,
непрерывно опирающегося на сжатый пояс балки и надежно с ним связанного
электросваркой, проверять общую устойчивость балки не требуется.
Расчет вспомогательной балки
Нагрузки передаются на балку в местах
опирания балок настила. Сосредоточенные силы определяются по грузовой площади,
равной
м2
Расчетная схема
вспомогательной балки
Таблица 1.3 – Сбор
нагрузки на вспомогательную балку G+P
|
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
|
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
1 |
Временная нагрузка - Р
|
61,871 |
1,2 |
74,246 |
2 |
Вес настила
|
1,588 |
1,05 |
1,667 |
3 |
Вес балки настила
|
0,668 |
1,05 |
0,701 |
4 |
Вес вспомогательной балки
(принимаем вес двутавра №
40Б2)
|
0,499 |
1,05 |
0,523 |
|
Итого q=g+P |
64,626 |
|
77,137 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |