В курсовой работе компонуется балочная клетка двух типов: нормального и усложненного - по варианту 1Б принимается балочная клетка нормального типа (рис. 1).
В выбранном варианте балочной клетки устанавливается следующая схема сопряжения балок: балки настила опираются этажно на главные балки.
Шаг балок настила 
выбирается
в зависимости от настила и величены нагрузки:
При балочной клетке нормального типа шаг балок настила должен быть кратен пролету главной
балки 
.
Рис. 1. Схема балочной клетки
Рис. 2. Схема балочной клетки нормального типа
Марку стали принимаем по (табл. 50 /1/) С235. нормативные и расчетные характеристики стали принимаются по (табл. 51 /1/). Стальной настил будет крепиться к балкам настила при помощи сварки поэтому он будет считаться неразрезным. Настил необходимо проверять на прочность и жесткость.
Сбор нагрузок на настил выполняем в табличной форме Табл. 1
Сбор нагрузок на настил
|
Наименование нагрузки |
Нормативные |
|
Расчетные |
|
1.Собственный вес настила, 2.Вес защитного слоя, 3.Полезная нагрузка |
1,099 7,25 23,4 |
1,05 1,2 1,2 |
1,154 8,7 28,08 |
|
|
|
Пролет определяем по формуле:
где 
– отношение пролета настила к
его предельному прогибу, 
;
(МПа);
- коэффициент Пуассона;
, модуль упругости стали (табл.
63/1/);
Назначаем толщину настила 
,
кратным сортаменту на листовую сталь, так как 
.
,
отсюда 
(м).
Принимаем 
[шаг
балок настила].
Нагрузка не превышает 50 (
),
предельный относительный прогиб стального настила принимается не более [1/150]
согласно (табл.40/2/), следовательно, прочность настила обеспечивается.
Проверяем сварной шов, крепящий настил:
Действующее на единицу длины сварного шва усилие:
где 
- приведенный
коэффициент надежности по нагрузке; 
для стальных настилов
(табл. 40/2/).
Расчет катета сварного шва.
Принимаем полуавтоматическую сварку, выбираем сварочную проволоку
Св – 08Г2С диаметром 
(табл.55*/1/).
Расчет катета сварного шва при разрушении по металлу шва:
- ширина
настила (табл.34*/1/)
(табл.34/1/); 
(п. 11.2*/1/); расчетные
характеристики
.(табл. 56/1/);
(табл. 6*/1/) сварных угловых швов
(м).
Расчет катета сварного шва при разрушении по металлу границы сплавления:
(табл. 34*/1/); 
(п. 11.2*/1/); 
;
; 
(МПа)
(табл. 56/1/).
(м)
При толщине настила 
,согласно
(табл.38*/1/) принимаем 
.
Окончательно принимаем 
, 
, .
Балка настила относится ко II группе конструкций. Принимаем марку стали С235 (табл. 50*/1/).
; 
; 
;
по
(табл. 51*/1/);
(табл. 1*/1/);
где 
(табл. 2*/1/); 
.
Расчетная схема балки зависит от принятой конструктивной схемы балочной клетки. Балки настила принимаются неразрезными. Нагрузка на балку принимается равномерно распределенной.
Принимаем трех пролетную неразрезную расчетную схему балки (рис. 3).
Рис. 3. Расчетная схема балок настила.
Определяем нормативную погонную нагрузку:
(кН/м).
Определяем расчетную погонную нагрузку:
(кН/м).
Расчетные усилия в балке: изгибающий момент 
и
поперечную силу 
в характерных сечениях, определяем по правилам строительной
механики (рис. 3).
Балка настила загружена статической нагрузкой, имеет сплошное сечение, следовательно, ее расчет можно выполнять с учетом развития пластических деформаций, тогда требуемый момент сопротивления:
(см3);
где 
(табл.6*/1/);
(табл. 66/1/).
Выбор типа профиля и номера прокатаПринимаем по сортаменту профиль [ 14:
.
Геометрические характеристики сечения:
(см4);
(мм);
(мм); 
(мм);
(кг); 
(см3);
(см2).
Рис. 4. Сечение швеллера
Прочность по нормальным напряжениям:
(МПа);
(МПа).
Вывод: прочность нормальных сечений обеспечена.
Недонапряжение: 
.
Прочность по касательным напряжениям:
(МПа);
(МПа).
Вывод: прочность по касательным напряжениям обеспечена.
Недонапряжение:
.
Так, как балка неразрезная, следовательно, производим проверку балки на одновременное действие нормальных и касательных напряжений на опоре:
, где
(МПа);
(МПа);
(МПа).
Вывод: прочность от совместного действия нормальных и касательных напряжений на опоре обеспечена.
Недонапряжение: 
.
Жесткость балок
обеспечивается, если выполняется условие: 
, где
(табл.40/2/).
Прогиб балки определяем по правилам строительной механики от действия нормативной нагрузки.
Рис. 5. Расчетная схема балок настила на прогиб.
(м)
(м).
Вывод: жесткость балки обеспечена.
Проверка балки на общую устойчивость
Так как нагрузка передается через сплошной жесткий металлический настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный при помощи сварного шва, проверка на общую устойчивость может не выполнять согласно (пункту 5.16*а/1/).
Расчет местной устойчивости полок и стенок прокатных балок не производим, так как она обеспечивается сортаментом.
Второстепенная балка настила относится ко II группе конструкций. Принимаем марку стали С235 (табл. 50*/1/).
; ; ;
по
(табл. 51*/1/); (табл. 1*/1/);
где (табл. 2*/1/); .
Расчетная схема второстепенной балки, однопролетоя с
консолью.
Нагрузка на балку принимается равномерно распределенной.
Рис. 6. Расчетная схема
балок настила.
Определяем нормативную погонную нагрузку:
(кН/м).
.
Определяем расчетную погонную нагрузку:
(кН/м).
.
Расчетные усилия в балке: изгибающий момент и
поперечную силу в характерных сечениях, определяем по правилам строительной
механики (рис. 6).
Второстепенная балка загружена статической нагрузкой, имеет сплошное сечение, следовательно, ее расчет можно выполнять с учетом развития пластических деформаций, тогда требуемый момент сопротивления:
(см3);
где (табл.6*/1/);
(табл. 66/1/).
Принимаем по сортаменту профиль ][ 45:
.
Геометрические характеристики сечения:
(см4);
(мм);
(мм); 
(мм);
(кг); 
(мм);
(см3);
(мм);
(см2).
Рис. 7. Сечение швеллера
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
, 
