Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Проект балочной площадки

Название: Проект балочной площадки
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: курсовая работа Добавлен 15:31:45 18 июня 2009 Похожие работы
Просмотров: 326 Комментариев: 3 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство общего и профессионального образования РФ

Кафедра строительных конструкций

Курсовой проект по дисциплине

"Металлические конструкции"

2009 г.


Реферат

В курсовом проекте выбрана схема проектируемой балочной площадки; произведен расчет стального настила; подобраны и проверены балки настила; рассчитана наиболее нагруженная главная балка площадки; определены расчетные усилия и произведена компоновка сечения с наибольшим изгибающим моментом и на расстоянии от опоры.

Произведена расстановка ребер жесткости и проверена местная устойчивость стенки. Рассчитана опорная часть балки, поясные швы. Произведен расчет монтажного стыка главной балки; наиболее нагруженной колонны; оголовка колонны; базы колонны.

Все расчеты произведены в соответствии с нормативной документацией.


Содержание

Исходные данные

1. Выбор схемы балочной клетки

2. Расчет стального настила

3. Компоновка балочной клетки

4. Определение высоты и размеров главной балки

5. Расчет соединения поясов со стенкой

6. Изменение сечения балки по длине

7. Правка местной и общей устойчивости элементов главной балки

8. Расстановка ребер жесткости

9. Расчет монтажного стыка главной балки

10. Расчет опорной части главной балки

11. Подбор и компоновка сечения сквозной колонны

12. Расчет базы колонны

13. Расчет оголовка колонны

Литература


Исходные данные

1. Шаг колонн в продольном направлении, А = 15 м.

2. Шаг колонн в поперечном направлении, В = 6 м.

3. Габариты площадки в плане, 3А×3В.

4. Отметка верха настила – 11 м.

5. Величина полезной нагрузки, р = 22 кН/м2 .

6. Допустимый относительный прогиб настила 1 /200 .

7. Тип колонны: сквозная.

1. Выбор схемы балочной клетки

Балочная клетка представляет собой систему пересекающихся несущих балок, предназначенных для опирания настила перекрытий. В зависимости от схемы расположения балок балочные клетки подразделяются на 3 типа: упрощенные, нормальные и усложненные. В упрощенной балочной клетке нагрузка от настила передается непосредственно на балки, располагаемые параллельно короткой стороне перекрытия, затем на вертикальные несущие конструкции (стены, стойки). В балочной клетке нормального типа балки настила опираются на главные балки, а те на колонны или другие конструкции. В усложненной балочной клетке балки настила опираются на вспомогательные, которые крепятся к главным балкам.

Толщина настила зависит от полезной нагрузки:

при полезной нагрузке 10 кПа – tн = 6 мм

при полезной нагрузке 10 – 20 кПа – tн = 8 мм

при полезной нагрузке более 20 кПа – tн = 10 мм.

Тип балочной клетки выбирают путем анализа различных вариантов, сравнивая расход металла, технологические требования.

2. Расчет стального настила

t н – толщина настила; f – прогиб; l н – допустимый пролет; а.б.н. – шаг балок настила


При временной распределенной нагрузке 22 кПа принимаем толщину настила 10 мм .

Толщина настила на изгиб с распором можно вычислить приближенно из условия заданного предельного прогиба по формуле:

где

Е1 – цилиндрическая жесткость настила.

При коэффициенте Пуассона ν = 0,3 (для стали) Е1 определяется по формуле:

3. Компоновка балочной клетки

Сравним 2 варианта компоновки балочной клетки:

I вариант.

Пролет главной балки делим на 19 промежутков по 78,9 см.

Определяем вес настила, зная, что 2 стального листа толщиной 10 мм весит 78,5 кг.

g = 78,5 кг/м2 = 0,785 кН/м2

Нормативная нагрузка на балку настила:

qn = (pn + gn )·a = (22 + 0,785)·0,789 = 28,88 кН = 0,29 кН /см

Расчетная нагрузка на балку настила:


q = (np ·pn +ng ·gn )·a = (1,2·22 + 1,05·0,785)·0,789 = 21,48 кН

Расчетный изгибающий момент для балки настила длинной 6 м :

Требуемый момент сопротивления балки:

Принимаем двутавр №30 по ГОСТ 8239–72, имеющий: I = 7080 см4 , W =472 , вес g = 36,5 кг/м , ширину полки 13,5 см.

Проверяем на прогиб:

f = (5/384)· ql4 / EI

Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прогиба и прочности, т. к. W = 597 см3 > Wтр = 390,5 см3 .

Общую устойчивость балок настила проверять не надо т. к. их сжатые пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении приваренным к ним настилом.

Определяем расход металла на 2 перекрытия: настил – 78,5 кг/м2 , балки настила g/ a = 42,2/0,789 = 53,5 кг/м2 .

Весь расход металла: 78,5 + 53,5 = 132 кг/м2 = 1,32 кН/м2 .

Рисунок 1 – Схема блочной клетки (нормальный вариант)

II вариант (усложненная компоновка)

Рисунок 2 – Схема блочной клетки (усложненный вариант)

Принимаем настил, как и в I варианте.

Расстояние между балками настила а = 600/8 = 75 см < 78 см.

Пролет балки настила l = 3,75 м.

Нормативная и расчетная нагрузка на нее:

qн = (22 + 0,785)·0,750 = 17,1 кН/м = 0,171 кН/см.

q = (1,2·22 + 1,05·0,785)·0,75 = 20,42 кН/м

Расчетный изгибаемый момент и требуемый момент сопротивления балки

Примем I 20 , имеющий: I = 1840 см4 , W = 184 см3 , g = 21 кг/м.

Проверяем только прогиб балки, т. к. W = 184 см3 > Wтр = 145 см3 .

Принятое сечение удовлетворяет условиям прочности и прогиба.

Определяем нормативную и расчетную нагрузку на вспомогательную балку:

Определяем расчетный изгибающий момент и требуемый момент сопротивления вспомогательной балки:

Принимаем I 55 , имеющий: I = 55150см4 ; W = 2000 см3

ширину и толщину полки

b = 18 см, t = 1,65 см, g = 89,8 кг/м

Т.к. W = 2000см3 > Wтр = 1873 см3 , проверяем балку на прогиб

Затем проверяем общую устойчивость вспомогательных балок в середине пролета, в сечении с наибольшими нормальными напряжениями. Их сжатый пояс закреплен от поперечных смещений балками настила, которые вместе с приваренным к ним настилом образуют жесткий диск. В этом случае за расчетный пролет следует принимать расстояние между балками настила l0 = 75 см.

Исходя из условий формулы


в сечение l/2 ;

при τ = 0 и с1 = с получаем

Подставляя значения δ в формулу, получаем:

Поскольку 5,62 > 4,17, принятое сечение удовлетворяет требованиям прочности, устойчивости и прогиба.

Суммарный расход металла

78,5 + 21/0,75 + 89,8/3,75 = 133,455 кг/м2

По расходу материала I вариант выгоднее.

4. Определение высоты и размеров главной балки

Рисунок 3 – Расчетная схема и усилия в главной балке

Найдем усилия:

Минимальная высота сечения сварной балки из условия жесткости при f/ l =1/200 должна быть (см. с. 91 (II)):

hmin / l = 1/30 , откуда

hmin = 1500/30 = 50

При расчете по эмпирической формуле толщина стенки составит

tст = 7 + 3·500/1000 = 8,5 мм .

Принимаем таблицу стенки 10 мм (четного размера).

Оптимальная высота балки при tст = 10 мм будет:

где k = 1,15 – для сварных балок.

Назначаем высоту балки 170 см.

Проверяем принятую толщину стенки из условия действия касательных напряжений:

tст = 3 Q/2 hRs γc = 3·1275000/2·170·13500·1 = 0,8 см < 1 см ,

т.е. условие удовлетворяется.


Проверяем условие, при соблюдении которого не требуется постановка продольных ребер в стенке

Принятая стенка толщиной 10 мм удовлетворяет прочности на действие касательных напряжений и не требует постановки продольного ребра для обеспечения местной устойчивости.

Подбираем сечение сварной балки:

I = W ( h/2) = 20787·(170/2) = 1766895 см4

Iст = tст · hст 3 /12 = 1·(170 – 2 tn )3 /12 = 1·(170 – 2·2)3 /12 = 381191 см4

момент инерции стенки.

где hст = h – 2 tn = 170 – 2·2 = 166 см.

tn = 2 см – принимаемая толщина полки.

Момент инерции полок:

In = I – Iст = 1766895 – 381191 = 1385704 см 4 .

h0 = h – tn = 170 – 2 = 168 см

расстояние между центрами тяжести полок.

Площадь сечения одной полки

An = 2In /h0 2 = 2·1385704/1682 = 98 см 2 .

Ширинаполкиbn = An /tn = 98/2 = 49 см .

Принимаем сечение полок 500×20 мм.

Проверяем принятую ширину (свес) поясов bn по формуле, исходя из обеспечения их местной устойчивости:


условие удовлетворяется тоже, при упругопластической работе сечения балки

где hcn = h – 2 tn = 170 – 2·2 = 166 см .

Проверяем принятое сечение на прочность

Фактический момент инерции

I = (tст – hст 3 /12) + 2a2 An = (1·1663 /12) + 2·842 ·100 = 1792391 см 4 ,

где a = h0 /2 = 168/2 = 84 см .

Фактический момент сопротивления

W = I/( h/2) = 1792391/85 = 21087 см3 .

Напряжение по формуле составит

σ = M/ W = 4781·105 /21087 = 226,7 < 230 МПа = Ry γc ,

условие удовлетворяется.

Проверяем касательные напряжения по нейтральной оси сечения у опоры балки

τ = QS/ Itст = 1275000·11844/1792391·1 = 8425 Н/см2 = 84 МПа < Rs γc = =135 МПа .


где S – статический момент полусечения

S = An ·(h0 /2) + (Aст /2)·(hст /4) = 100·84 + (1·166·166/2·4) = 11844 см 3

Полная площадь сечения баки

А = 166·1 + 2·100 = 366 см2

Масса 1 м балки (без ребер жесткости):

а = 366·100 (7850/106 ) = 287 кг/м , а с ребрами жесткости 1,03·287 =

= 296 кг/м .

5. Расчет соединения поясов со стенкой

Сдвигающее усилие Т , приходящееся на 1 см длины балки составит:

T = τ·tст =QSn /I = 1275·8400/1792391 = 6 кН ,

где Sn – статический момент пояса (сдвигаемого по стыку со стенкой) относительно нейтральной оси:

Sn = An ·( h0 /2) = 10·84 = 8400 см3 .

Сдвигающая сила Т воспринимается двумя швами, тогда минимальная толщина этих швов при длине lw = 1 см , будет

kf QSn / I·( βRw γc = T/2·( βRw γc = 6000/2·1·1·16200 = 0,185 см,

где ( βRw ) – меньшее из произведений коэффициента глубины проплавления (β f или β z ) на расчетное сопротивление, принимаемое по условному срезу металла на границе сплавления шва (Rwzγwz ); при γ wt = γ wz = = 1 и для автоматической сварки проволокой d = 2 мм марки СВ – 08А (по ГОСТ 2246 – 70*) β f = 0,9 имели

β fRwfγ wf = 0,9·180·1 = 162 МПа.

Принимаем конструктивно минимальную толщину шва kf = 7 мм , рекомендуемую при толщине пояса 17 – 22 мм (см. табл. 3.3. с. 62 [II]).

6. Изменение сечения балки по длине

Рисунок 4 – К изменению сечения по длине

Место изменения сечения принимаем на расстоянии 1 /6 пролета от опоры. Сечение изменяем уменьшением ширины поясов. Разные сечения поясов соединяем сварным швом встык электродами Э42 без применения физических методов контроля.

Определяем расчетный момент и перерезывающую силу в сечении:

x = l/6 = 15,6 = 2,5 м

M1 = [ qx·( l – x)]/2 = [170·2,5·(15 – 2,5)]/2 = 2656 кН·м = 265600 кН·см

Q1 = q·( l/2 – x) = 170·(15/2 – 2,5) = 850 кН

Определяем требуемый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение:

Определяем требуемый момент инерции поясов (Iст = 381191 см4 )

In 1 = I1 Iст = 1154725 – 381191 = 773534 см4

Требуемая площадь сечения поясов

An 1 = 2 In 1 / h01 = 2·773534/1682 = 54,8 см2

Принимаем пояс 280×20 мм , An 1 = 56 см2

Принимаемый пояс удовлетворяет рекомендациям

bn 1 > 18 см, bn 1 >170/10 = 17

Определяем момент инерции и момент сопротивления уменьшенного сечения:

I1 = Iст + 2b1 tn ·(h0 /2)2 = 381191 + 2·28·2·(168/2)2 = 1171463 cм 4

W1 = 2I1 /h = 2·1171463/170 = 13782 cм 3

σ max = M1 /W1 = 265600/13782 = 19,3 кН /см 2 < Rсв = 0,85·23 = 19,55 кН /см 2

7. Проверка общей и местной устойчивости элементов главной балки

1) Проверка прочности балки.

Проверяем максимальные нормальные напряжения в поясах в середине балки:

σ = Mmax / C1 W = 478100/1,1 = 20,6 кН/см2 < R = 23 кН/см2

Проверяем максимальное касательное напряжение в стенке на опоре балки:

Проверяем местные напряжения в стенке под балкой настила

σm = F/ tст · lм =128,88/1·17,5 = 7,36 кН/см2 < R,

где F = 2·21,48·6/2 = 128,88 кН – опорные реакции балок настила

lм = b + 2 tn = 13,5 + 2·2 = 17,5 см – длина передачи нагрузки на стенку банки.

Проверяем приведенные напряжения в месте изменения сечения балки (где они будут максимальны):


где

Проверки показали, что прочность балки обеспечена.

2) Проверяем общую устойчивость балки в месте действия максимальных нормальных напряжений, принимая за расчетный пролет l0 – расстояние между балками настила в середине пролета балки, где учтены пластические деформации:

и

где , так как τ = 0 и С1 = С

В месте уменьшенного сечения балки (балка работает упруго и δ = 1 )

Проверки показали, что общая устойчивость балки обеспечена.

3) Проверка прогиба не производится, так как h = 170 > 50 см = hmin

Рисунок 5 – Схема монтажного стыка главной балки

8. Расстановка ребер жесткости

Определяем необходимость постановки ребер жесткости:

λст = 2,2 – при действии местной нагрузки на пояс балки.

Вертикальные ребра жесткости необходимы. Кроме того, в зоне учета пластических деформаций необходима постановка ребер жесткости под каждой балкой настила, т. к. местные напряжения в стенке в этой зоне не допустимы. Определяем длину зоны использования пластических деформаций в стенке по формуле:

Определяем средние значения М и Q на расстоянии х = 157,9 см . от опоры под балкой настила


M2 = [ qx·( l – x)]/2 = [170·1,579 (15 – 1,579)]/2 = 1801 кН·м = 180100 кН·см

Q = q·( l/2 – x) = 170·(15/2 – 1,579) = 1006,5 кН

Определяем действующие напряжения:

где W = 20787 см3 из определения высоты и размеров главной балки.

σм = 7,36 кН/см2 (из расчета балки на устойчивость)

Определяем критические напряжения:

где h0 = hc т , λусл = λст = 4,9

Rср = 13,5 кН/см2

Размеры отсека a1 / h0 = M = 0,95 и δм /σ = 7,36/8,46 = 0,86


По таблице 7.6. (с. 158 [I]) при δ = 1,9; a/ h0 = 0,9 предельное значение σм /σ = 0,109

Расчетное значение σм /σ = 0,86 > 0,109

σкр определяем по формуле:

где скр = 33,1 по табл. 7.4 (с. 155 [I]) при δ = 1,9

Определяем σмкр

где

с1 = 11 по табл. 7.5 (с. 156 [I]) при δ = 1,9

a1 /2 hст = 157,9/2·166 = 0,47

Подставляем все значения в формулу

Устойчивость стенки обеспечена и постановка ребер жесткости на расстоянии а1 = 157,9 см возможна.

Определяем размеры ребер жесткости ширина bp = hст /30+40 = 1660/30 + 40 = 95 мм

Примем bp = 120 мм

толщина

Примем tp = 7


9. Расчет монтажного стыка главной балки

Рисунок 6 – Схема опорной части главной балки

Стык делаем в середине пролета балки, где М = 4781 кН·м и Q = 0 .

Стык осуществляем высокопрочными болтами d = 20 мм из стали «селект», имеющий по таблице 6.2 ; обработка поверхности газопламенная. Несущая способность болта, имеющего две плоскости трения:

где

γб = 0,85 :

т. к. разница в номинальных диаметрах отверстия и болта больше 1 мм ;

М = 0,42 и γн = 1,02;

Принимая способность регулирования натяжения болта по углу закручивания, k = 2 – две плоскости трения.

Стык поясов. Каждый пояс балки перекрываем тремя накладками сечениями 500×12 мм и 2×220×12 мм , общей площадью сечения

An = 1,2·(50 + 2·22) = 112,8 см2 > An = 100 см2

Усилие в поясе определяем по формуле:

Mn = MIn /I = 4781·1385704/1792391 = 3696 кН ·м

Nn = Mn /h0 = 3696/1,68 = 2200 кН

где I, In , h0 – из расчета главной балки

Количество болтов для прикрепления накладок рассчитываем по формуле:

n = Nn / QВБ = 2200/132 = 16,6

Принимаем 16 болтов.

Стык стенки. Стенку перекрываем двумя вертикальными накладками сечением 320×1560×8 мм .

Определяем момент, действующий на стенку

Мст = MIст / I = 4781·381191/1792391 = 1016 кН·м

Принимаем расстояние между крайними по высоте рядами болтов:

amax = 1660·2·80 = 1500

Находим коэффициент стыка

= Mст / mamax QВБ = 101600/2·150·132 = 2,56

Из таблицы 7.8 (с. 166 [I]) находим количество рядов болтов по вертикали k .

при = 2,56 k = 13

Принимаем 13 рядов с шагом 125 мм.

Проверяем стык стенки по формуле:


Проверяем ослабление нижнего растянутого пояса

Ап.нт = 2,0·(50 – 2·5,785) = 86,86 см2 > 0,85 А n = 0,85·100 = 85 см2

Ослабление пояса можно не учитывать.

Проверяем ослабление накладок в середине стыка четырьмя отверстиями

= 112,8 – 4·2·1,2·5,785 = 57,2 см2 < 0,85 An = 85 см2 .

Принимаем накладки толщиной 18 мм

= 1,8·(50+2·22) – 4,2·1,8·5,785=85,9 2 >0,85 An = 85 см2

10. Расчет опорной части главной балки

Опорная реакция балки F = 1275 кН

Определяем площадь смятия торца ребра

где Rсм.т. = 35,5 кН/см2 = 355 МПа (прил. 4 [I]).

Принимаем ребро 280×14 мм ,

Ар = 28·1,4 = 39,2 см2 >35,9 см2 . Проверяем опорную стойку балки на устойчивость относительно оси Z. Ширина участка стенки, включенной в работу опорной стойки:

Аст = АР + tc т · bст = 39,2 + 1·19,45 = 58,65 см2

Iz = 1,4·283 /12 + 19,45·13 /12 = 2562 4

λ = hст / iz = 166/6,6 = 25,1 по приложению 7 (I) φ = 0,947

Рассчитываем прикрепление опорного ребра к стенке балки двусторонними швами полуавтоматической сваркой проволокой СВ – 08Г2 . Предварительно находим параметры сварных швов и определяем минимальное значение β . По таблице 5.1 (I) принимаем = 215 МПа = 21,5 кН/см2 ; по прилож. 4 (I) – =165 МПа = 16б5 кН/см2 , по табл. 5.4. (I)

βш = 0,9; βс = 1,05

βш · = 0,9·21,5 = 19,3 кН/см2 > βc · = 1,05·16,5 = 17,32 кН/см2

Определяем катет сварных швов по формуле:

Принимаем швов kм = 7 мм.

Проверяем длину рабочей части шва:

lм = 85·βс · kм = 85·1,05·0,7 = 62,5 см < hc т = 166 см

Ребро привариваем к стенке по всей высоте сплошными швами.

11. Подбор и компоновка сечения сквозной колонны

Постоянная нагрузка от собственного веса колонны – 1,5 кПа . Расчетное усилие в стержне колонны:


N = 1,01·(np ·p + ng ·g) ·A·B = 1,01·(1,2·22 + 1,05·1,5) ·15·6 = 2540 кН

Длина колонны: l0 = 11 – 0,01 – 0,3 – 1,72 = 8,97 м

Зададимся гибкостью λ = 60 и находим φ = 0,785 (по прил 7 [1]), площадь сечения

Aтр = N/( φ· R) =2540/0,785·28 = 115,5 см2 ,

где R = 28 кН/м2 – расчетное сопротивление для стали марки Вст 3nc6 – 2 радиус инерции:

imp = l0 / λ = 897/60 = 14,95

По сортаменту ГОСТ 8240 – 72* принимаем два швеллера 40 со значениями А = 2·61,5 = 123 см3 ; ix = 15,7 см .

Рассчитываем гибкость относительно оси х

λх = 897/15,7 = 57; φх = 0,800 (прил. 7)

Проверяем устойчивость относительно оси х

σ = N/φ A = 2540/0,8·123 = 25,8 кН/м2 < R = 28 кН/см2

Рисунок 7 – Сечение сквозной колонны

Расчет относительно свободной оси.

Определяем расстояние между ветвями колонны из условий равноустойчивости колонны в двух плоскостях λпр = λх , затем требуемую гибкость относительно свободной оси у-у по формуле:

Принимаем гибкость ветви равной 30 и находим

Полученной гибкости соответствуют радиус инерции iy = 897/48 = 18,7 см; и требуемое расстояние между ветвями b = y/0,44 = 18,7/0,44 = 42 см

Полученное расстояние должно быть не менее двойной ширины полок швеллеров плюс зазор, необходимый для оправки внутренних поверхностей стержня bтр = 2·115 + 100 = 330 мм < 42 см , следовательно принимаем ширину колонны = 420 мм.

Проверка сечения относительно свободной оси.

Из сортамента имеет: I1 = 642 см4 ; i1 = 3,23 см; z0 = 2,68 см .

Iy = 2·[642 + 61,5·(21 – 2,75)2 ] = 42250 см4

Расчетная длина ветви lb = λ1 · i1 = 30·3,23= 97 см

Принимаем расстояние между планками 97 см м сечение планок 10×250 мм, тогда

Iпл = 1·253 /12 = 1302 см4

Радиус инерции сечения стержня относительно свободной оси

Гибкость стержня относительно свободной оси

λу = 897/18,5 = 48,5

Для вычисления приведенной гибкости относительно свободной оси надо проверить отношение погонных жесткостей планки и ветви

Iпл /b0: I1 /lв = Iпл ·lв /I1 b0 = 1302·122/642·36,5 = 6,7 >5

Здесь b0 = 42 – 2·2,75 = 36,5 см – расстояние между ветвями в осях.

Приведенную гибкость вычисляем по формуле при отношении погонных жесткостей планки и ветвей более 5.

Т.к. λпр = λх , напряжение можно не проверять, колонна устойчива в двух плоскостях.

Рисунок 8 – К проверке сечения относительно свободной оси

Расчет планок

Расчетная поперечная сила:

Qусл = 0,27А = 0,27·123 = 33,21 кН

Поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани.

Qпл = Qусл /2 = 33,21/2 = 16,6 кН

Изгибающий момент и поперечная сила в месте прикрепления планки

Мпл = Qпл · lb /2 = 16,6·122/2 = 1012 кН·см

Fпл = Qlb / ba = 16,6·122/36,5 = 55,5 кН

Принимаем приварку планок к полкам швеллеров угловыми швами с катетом шва kш = 0,8 см.

= 200 МПа, βш = 0,8

Необходима проверка по металлу шва. Расчетная площадь шва

Ауш = kш · lш = 0,8·(25 – 2·0,8) = 18,72 см2

Момент сопротивления шва

Wш = kш · l2 ш /6 = 0,8·(25 – 2·0,8)2 /6 = 73 см3

Напряжение в шве от момента и поперечной силы:

σуш = Мпл / Wш = 1012/73 = 13,86 кН/см2

τуш = Fплуш = 55,5/18,72 = 2,9 кН/см2

Проверяем прочность шва по равнодействующему напряжению:

Размеры планки 320×250×10

12. Расчет базы колонны

Требуемая площадь плиты из условия смятия бетона найдем по формуле:

где Rсм.б = γ· Rb , для В 12,5 => Rb = 7,5 МПа : γ = 1,2

Rc м.б. = 1,2·7,5 = 9 МПа

Принимаем плиту размером 55×60 см

Апл = 55×60 = 3300 см2 ; σф = N/ Aпл

σф = N/ Aпл = 2540/3300·10-1 = 7,7 МПа < Rсм.б = 9 МПа

Толщину плиты принимаем из расчета отдельных участков.

М = σф ·а2 /2 = 770·92 /2 = 31185 Н·см = 0,31 кН·м

Проверим работу среднего участка плиты 1, заключенного между ветвями и опертыми по четырем сторонам. Отношение сторон составит

b/ a = 404/400 = 1,01

Требуемый момент сопротивления сечения плиты составит W = M/ Ry γc = = 31185/20500 = 1,52 см3 ,

где Ry = 205 МПа – при толщине листов 21 – 40 мм.

При толщине табл. 5.5 (с. 137 II) вычисляем изгибающие моменты для полос шириной 1 см

Ма = α1 ·σф ·а2 = 0,05·770·402 = 61600 Н·см

Мв = α2 ·σф ·а2 = 0,048·770·402 = 59136 Н·см

при b/ a = 1,01 ; α1 = 0,05; α2 = 0,048

Требуемую толщину плиты определяем по Ма :

Принимаем плиту толщиной 40 мм.

Высота листов траверсы:

h = N/β f · kш · Rуш γс · nш = 2540000/0,7·1·18000·1·1·4 = 50,3 см

где kш = 10 мм , n = 4 – число швов.

Принимаем высоту траверсы = 50 см.

Анкерные болты принимаем конструктивно диаметром 24 мм .

Размеры фундамента в плане принимают на 15 – 20 см в каждую сторону от опорной плиты.

LФ ×ВФ = 80×90 см

условие прочности фундамента соблюдаются. Глубина заделки анкеров диаметром 24 мм должна быть не менее 850 мм .

Рисунок 9 – Схема базы колонны

13. Расчет оголовка колонны

Рисунок 10 – Схема оголовка колонны

Принимаем толщину опорной плиты оголовка 20 мм .

При kш = 0,8 см , высота ребра составит:

hp = N/4 βf · kш · Rуш ·γуш ·γс = 2540000/4·0,7·0,8·18000·1·1 = 62 см .

Принимаем высоту ребра 62 см .

Длина ребра lp = 320 мм = z

lp = 28 + 2 + 2 = 32

Толщина ребра:

tp = N/ lp · Rs = 2540000/0,32·33200 = 2,4 см

Принимаем tp = 25 мм

Rs = 332 МПа

z – расчетная длина распределения местного давления опорных ребер балки.

Проверяем напряжение в швах, прикрепляющих ребра оголовка к плите при kш = 12 мм .


σ = N/ βf · hш ·Σ lш = 2540000/0,7·1,2·154 = 19635 Н/см2 = 196,35 МПа < < Rуш ·γуш ·γс = 200 МПа,

где Σ lш = 2·42 + 2·(40 – 5) = 154 см

Ветви колонны приваривают к опорной плите швами толщиной 6 – 8 мм .

Размер плиты оголовка назначаем конструктивно 500×460 мм.


Литература

1. Металлические конструкции. Учебник для вузов. Под редакцией Е.И. Беленя – М.: Стройиздат, 1986 г.

2. Примеры расчета металлических конструкций. Учебное пособие для техникумов. Мандриков А.П. – М.: Стройиздат, 2001 г.

3. Методические указания. Сост. И.В. Слепнев. Краснодар, 2006 г.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений06:50:22 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
14:26:44 29 ноября 2015
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
16:14:55 25 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Проект балочной площадки

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151366)
Комментарии (1844)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru