Строительство и архитектура \ Металлические конструкции

Расчет балочного покрытия и сварной составной балки. Расчет сплошной и сквозной центрально-сжатой колонны, страница 2

      4. Расчет сквозной центрально – сжатой колонны.                                                                                22

4.1. Выбор стали                                                                                                                                                     22

4.2. Сбор нагрузок                                                                                                                                                  23

4.3. Подбор сечения                                                                                                                                               23

4.4.Расчет планок                                                                                                                                                   24

4.5. Расчет базы колонны                                                                                                                                      26

Литература                                                                                                                                                              29


ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ


1. Расчет балочного покрытия

1.1.Выбор марки стали

Выбор марки стали осуществляется на основе технико-экономического сравнения вариантов по СНиП II-23-81* в зависимости от климатического района и группы конструкций.

Согласно заданию на проектирование по СНиП II -23-81*  табл. 50* конструкции относятся ко II группе, по таблице 51 определяем марку стали подбирая наиболее экономичную с требуемыми характеристиками.

Марка стали С245 по ГОСТ 27772-88

При толщине проката от 2 до 20 мм нормативное сопротивление листового и фасонного проката:

Rуn=245 МПа

Rиn=370 МПа

При толщине проката от 2 до 20 мм расчетное сопротивление листового и фасонного проката:

Rуn=240 МПа

Rиn=360 МПа

Выбор марки стали осуществляется на основе технико-экономического сравнения вариантов по СНиП II-23-81* в зависимости от климатического района и группы конструкций.

Согласно заданию на проектирование по (I , табл 50) выбираем С 245 ГОСТ 27772-88

1.2 Сбор нагрузок

Рис.1.1. Расчетная схема балки.

Расчетная и нормативная нагрузка на балку определяется по формулам:

Расчетная нагрузка (для I предельного состояния)

q=(Рn*nр+qn*ng)* C     [kH/м2],                                                                                       1,2,1

где Рn=33 [kH/м2]-временная нагрузка.

nр- 1,2 коэффициент надежности.

qn=4,6 [kH/м2]-постоянная нагрузка.

ng- 1,1 коэффициент надежности.

C- расстояние между балками настила, [м].

q=(33*1,2+4,6*1,1)* 0,8=35,728    kH/м2

Нормативная нагрузка (для II предельного состояния)

qn=(Рn +qn)*C            [kH/м2]                                                        1,2,2

qn=(33 +4,6)*0,8=30,08      kH/м2

1.3.Определение расчетных нагрузок.

Используя найденные значения q находим мах момент и расчетный момент

    , [kH*м]                                                              1.3.1

где: l- длина рассчитываемого элемента,    [м].

q- постоянная нагрузка,  [kH/м2].

α – 1,03 коэффициент учитывающий увеличение собственного веса элемента на 3%.

    ; [kH*м]

Находим наибольшую расчетную силу:

      ,

где: l- длина рассчитываемого элемента,    [м].

q- постоянная нагрузка,  [kH/м2].

α – 1,03 коэффициент учитывающий увеличение собственного веса элемента на 3%.

      ,

1.4. Подбор сечения

1.4.1.Подбор сечения балки в упругой стадии работы.

Рис. 1.4.1

Расчет на прочность прокатных балок, изгибаемых в одной из главных плоскостей, производится по изгибающему моменту:

                         1.4.1


     Поэтому момент сопротивления балки можно определить:

                                                                                       1.4.2

где:  γс=1 - коэффициент условия работы конструкции по СНиПу II-23-81. табл.6

         Ry- расчетное сопротивление стали по изгибу ( I табл.51 )

              

По приложению 14 [1(стр.543)] принимаем двутавр № 18

1.4.2.Подбор сечения балки в упругопластичной стадии работы.


Для случая учета упругопластической работы изгиба балки в одной из главных плоскостей подбор сечения проводим по формуле:

                1.4.3

Где: Сх –коэффициент учитывающий пластические деформации

Рис. 1.4.2.


Где: Сх –коэффициент учитывающий пластические деформации

Поскольку Сх→f(Аf/Aw)

Где: Аw =Аст=(h-2(th+r))tст=(180-2(8,1+9))5,1=743,58мм2=7,436см2

        Аf =(А-Аст)/2=(23,4-7,436)/2=7,982см2

Сх→по табл. 66 СНиП  II-23-81*

По интерполяции определяем Сх =

;  условие не выполняется т.к. =2498,3

Принимаем двутавр №20

1.5.Проверка несущей способности

1.5.1.Проверка несущей способности в упругой стадии работы от действия нормального напряжения.

Проверку не выполняем поскольку Wx  №20 двутавра  больше Wтр

1.5.2.Проверка несущей способности в упругой стадии от действия касательных напряжений.


Проверку производим по формуле:

Где: S-статический момент полусечения

        Rs=0.58Ry


Рис. 1.5.2.

Условие выполняется     6 (кг/см2)≤ 14,2(кг/см2)

1.5.3.Проверка устойчивости

     

Где: - коэффициент  потери общей устойчивости

по табл. СНиП; Где в- фактическое значение расчетной длины балки при проверки на общую устойчивость т.к. настил приваривается по всему периметру то расчетная длина равна нулю. Проверку не выполняем.

1.6.Проверка жесткости балки по 2-му предельному состоянию.

Проверку выполняем по формуле:

Где: Е=2,06х104 кН/см2

Нормативная нагрузка на 1 м2 от настила находится по формуле:

qn=(Рn +qn)=33 +4,6=37,6      kH/м2

где Рn=33 [kH/м2]-временная нагрузка.

qn=4,6 [kH/м2]-постоянная нагрузка.

Требуемое значение  находим по графику Лейтеса =77

Где: - длина настила (по заданию составляет 3 м)

 -толщина настила

 см

2. Расчет сварной составной балки.

2.1. Выбор стали.

Выбор стали осуществляется по СНиП II 23-81. в зависимости от климатического района и группы конструкции. Исходя из данных выбираем С 235 по ГОСТу 27772-88

2.2. Сбор нагрузок.

Расчетная и нормативная нагрузка на балку определяется по формулам:


Расчетная нагрузка (для I предельного состояния)

q=(Рn*nр+qn*ng)* C     [kH/м2],                          1,2,1

где Рn=33 [kH/м2]-временная нагрузка.

nр- 1,2 коэффициент надежности.

qn=4,6 [kH/м2]-постоянная нагрузка.

ng- 1,1 коэффициент надежности.

C- расстояние между балками, [м].

q=(33*1,2+4,6*1,1)* 3=133.98   kH/м

Нормативная нагрузка (для II предельного состояния)

qn=(Рn +qn)*C            [kH/м]                            1,2,2

qn=(33 +4,6)*3=112.8      kH/м


2.3 Определение расчетных усилий.

Скачать файл