Расчет элементов металлоконструкции на статическое и динамическое нагружение

Курсовая работа

«Расчет  элементов  металлоконструкции на статическое и динамическое нагружение»

Выполнил   :

Студент Задумов А.В.

Группы К311

Преподаватель: Титух И.Н.

СПб 2004

Реферат

При проектировании строительных конструкций следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений, а также при изготовлении, хранении и перевозки строительных конструкций.

Основными характеристиками нагрузок, являются их нормативные значения.

 Нагрузка определенного вида характеризуется как правило одним нормативным значением. Для нагрузок от животных, людей, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых температурных климатических воздействий устанавливаются два нормативных значения: полное и пониженное.

Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения  на коэффициент надежности по нагрузке соответствующий рассматриваемому предельному состоянию.

Так же, при проектировании и создании широкого класса конструкций и механизмов необходимы знание их динамических характеристик и анализ  отклика на весь возможный спектр эксплуатационных возмущений. Компьютеризация расчетов, базирующихся на современных численных методах, позволяет эффективно решать поставленную задачу и, тем самым, достоверно обеспечить надежность и работоспособность проектируемых конструкций при требуемых технико-экономических параметрах в заданных условиях.

Во  многих  современных  сложных  конструкциях  (летательных  аппаратах, двигателях, в  кораблестроении,  инженерных  сооружениях  и т.д.) в  качестве  конструктивных элементов  часто применяются  оболочки,  пластины, панели,  имеющие  подкрепляющие  ребра (шпангоуты, стрингеры, лонжероны, нервюры).

Одним  из путей  решения  практических  задач  моделирования  поведения   указанных  сложных  объектов   при  статическом  и  динамическом  нагружениях  является  использование  стержневых  балочных  элементов  при  математизации  поставленной  задачи.  При  этом   потенциальная  и  кинетическая  энергия   пластин,  заключенных   между  ребрами жесткости,  учитывается  введением  специальных  редукционных  коэффициентов, приводящих  к  адекватности   жесткостных  и   инерционно-массовых  свойств  реальной  конструкции   и   расчетной  модели.

Содержание

Стр.

1. Введение …………………………………………………………………………………  4

2. Исходные данные ……………………………………………………………………….  5

3. Расчет цельной и составной колонны на устойчивость………………………………  6

  3.1. Расчет на устойчивость цельной колонны имеющей форму квадратной трубы. .. 7

  3.2. Расчет на устойчивость составной колонны ………………………………………. 9

4. Расчет цельной балки и составной конструкции на прочность ……………………. 13

   4.1. Расчет на статическую прочность несущей балки исполненной из стандартных профилей   ……………………………………………….........................................................  14

   4.2. Расчет несущей балки исполненной  в виде ферменной конструкции  ……….  16

     4.2.1. Статический расчет …………………………………………………………….  17

     4.2.2. Исходные данные программы stud03………………………………………….  20

     4.2.3. Результаты вычислений программы ………………………………………….. 24

5. Расчет на прочность несущих балок крыши ………………………………………… 32

6. Расчет боковых балок на ветровую нагрузку ………………………………………... 33

7. Расчет собственных частот и форм колебаний конструкции ………………………. 35

   7.1. Результаты вычислений программы sobs03 …………………………………… .  37

8. Расчет конструкции на сейсмическое воздействие …………………………………  40

   8.1. Математическое моделирование динамического отклика сложных конструкций на произвольное возмущение ………………………………………………………………   41

   8.2. Результаты вычислений программы dinam2d …………………………………… 44

Заключение ………………………………………………………………………………..  47

Список использованной литературы ……………………………………………………  48

1.Введение.

Целью данной работы является расчет элементов металлоконструкции и целой конструкции на статическое(снеговые и ветровые) и динамическое(расчет на сейсмичность) нагружение, подбор сечений элементов конструкции, сравнение составных элементов конструкции с цельными.

Данный  отчет  содержит  8 разделов, заключение, список  использованных  источников.  Представленный  материал  включает  48 страницы, 25 иллюстраций,  ссылки  на  7 использованных  источников.

2. Исходные данные:

Рис.1

L= 15 м

b= 9 м

H_max = 8,5 м

h_min= 5 м

Коэф.  надежности по нагрузке – 1,4

Вес  кровли = 50кг/м²

Допускаемое  напряжение =160Мпа; .

Плотность  стали = 7,85г/см³ 

Нормативное  значение  веса  снегового  покрова S = 100 кг/м²

Предельные  вертикальные  прогибы  f=L/200=75мм

3. Расчет цельной и составной колонны на устойчивость.

В качестве опорных балок могут быть использованы цельные  либо составные колоны(состояшие из уголков или швеллеров с соединительными планками). Ниже будут произведены расчеты и цельной, и составной колонны в целях нахождения оптимального варианта в соотношении выдерживаемой нагрузки к массе колонны.