Определение нагрузки на главную балку в балочной клетке усложненного типа. 8
3.2. Oпределениe усилий в главной балке. 9
3.3. Подбор сечения главной балки.. 9
3.4. Изменение сечения главной балки по длине. 12
3.4.1. Проверка прочности балки на опоре. 13
3.5. Расчет поясных швов. 14
3.6. Проверка общей устойчивости главной балки. 14
3.7. Проверка местной устойчивости стенки и конструирование ребер жесткости. 14
3.8. Расчет опорного ребра главной балки. 16
3.9. Укрупнительные стыки балок. 17
3.9.1. Расчет укрупнительного стыка на высокопрочных болтах. 17
3.9.2. Расчет крепления вспомогательной балки к главной балке. 19
4. Расчет и конструирование колонны . 20
4.1. Расчетная схема. Расчетная длинна . 20
4.2. Подбор сечения сквозной колонны . 20
4.3. Конструирование и расчет оголовка и базы центрально – сжатой колонны . 23
4.3.1. Расчет оголовка сквозной колонны . 23
4.3.2. Расчет базы сквозной колонны . 24
Список используемой литературы : 28
Введение
Рабочие площадки - это сложные внутрицеховые несущие конструкции, которые состоят из системы балок, перекрытых настилом балочной клетки, и колонн, установленных на фундамент. Они предназначаются для размещения технологического оборудования, материалов, изделий, транспортных средств и обслуживающего персонала.
В настоящих указаниях излагаются вопросы компоновки балочной клетки, сбора нагрузок, расчета и конструирования прокатных и составных балок.
Вопросы расчета и конструирования центрально-сжатых колонн рассматриваются в методических указаниях к курсовому проекту, часть 2. Там же приведены примеры оформления графической части курсового проекта.
Цель настоящих методических указаний - дать студенту необходимые сведения для самостоятельной работы. Пользование указаниями не исключает работы с учебником [1] к лекционным материалам.
Исходные данные:
1. Тип балочной клетки и тип сопряжения балок: а) нормальный, сопряжение в одном уровне; б) усложненный, пониженное сопряжение.
2. Шаг колонн в продольном направлении А = 12 м.
3. Шаг колонн в поперечном направлении В = 6 м.
4. Габариты площадки в плане 2А х 2В.
5. Полезная равномерно распределенная нагрузка Р= 17 кН/м2.
6. Материал конструкций сталь: марки С 18пс по ГОСТ 82-70.
Назначаем толщину настила tн =1 см и по (1.1) определяем пролет настила, принимая qн=P=15кН/м2=0,0015 кН/см2
lн/1=4*150/15(1+72*22637.4/(1504*0.0015))=125.8 cм
l н=125,8 см
Назначаем шаг балок настила кратно В=700 см, b=100 см
Следуя рекомендациям п. 1.2., назначаем шаг вспомогательных балок при А= = 1500 см, а = 300 см.
По статической схеме балки в системе балочной клетки принимаются разрезными, шарнирно опертыми.
По типу сечения балки настила и вспомогательные балки, как правило, выполняют из прокатных двутавров по ГОСТ 8239-72*.
Балки настила воспринимают нагрузку непосредственно от настила и передают ее на главные балки (в балочной клетке нормального типа) или на второстепенные балки (в балочной клетке усложненного типа).
За исходные данные принимаются данные: материал-сталь марки ВСт3кп, Ry=23 кН/см2, полезная нагрузка Р=15 кН/м2, вес настила - gн=0,785 кН/м2, шаг балок настила - а=1 м, коэффициент условий работы γс =1, пролет балок настила lбн=3 м, ширина грузовой площади на балку настила а=1 м.
Нормативная погонная нагрузка на балку настила находится по (2.3):
qн бн=(15+0,785)1=15,79 кН/м=0,16 кН/см.
Расчетная погонная нагрузка на балку настила по (2.4):
q рбн= (15*1,2+0,785*1,05) 1=18,83 кН/м=0,19 кН/см. ,
Расчетный изгибающий момент по (2.5):
Мmaxбн =(0,19-3002)-1.02/8=2180,25 кН-см.
Максимальная перерезывающая сила по (2.6);
Qmaxбн =(0,19-300)1.02/2=29,07 кН.
Требуемый момент сопротивления балки настила по (2.7):
Wmaxбн = 2180,25/(1,1*23*1)=86,18 см3.
По сортаменту подбираем I 16 с расчетными характеристиками:
Wx=109 см3, J=873 см4, h=16 cm, b=8.1 cm,d=5.0 cm, t=0.78 см, q бн=15,9 кг/м.
Принятое сечение проверяем на прочность по (2.8)и на жесткость по (2.9):
σ=2180,25/1,1*109=18,4 кН/см2 < R,=23 кН/см2- прочность балки обеспечена;
f/lбн = 5*0.16*3003 /(384*20600*873)=0,003≤[f/l]=0.004- балка настила удовлетворяет требованиям жесткости.
Окончательно принимаем для балок настила I 16. Вес балки настила Gбн= =0,159*3=0,477кН.
В усложненном типе балочной клетки после расчета балок настила рассчитывают вспомогательные балки.
Назначение вспомогательных балок - передать нагрузку от балок настила главным балкам. Так же как и балки настила вспомогательные балки выполняют прокатными.
Нагрузка от балок настила передается на вспомогательную балку в виде сосредоточенных сил Рвб каждая из которых равна опорному давлению двух балок настила.
Pвб= qбн lбн +Gбн (2.10)
где Gбн- вес одной балки настила.
Рис. 2.2.. К определению нагрузки на вспомогательную балку
Если к балке приложено три или более сосредоточенных сил, то расчет допускается выполнять на эквивалентную равномерно-распределенную нагрузку, величина которой определяется по формуле:
qвб=Pвб/b (2.11)
где b - шаг балок настила (см. рис. 2.2), или воспользоваться способом определения погонной нагрузки на балку через грузовую площадь
qвб= (P+gн)а+Gбн/b (2.12)
где а- ширина грузовой площади, равная шагу вспомогательных балок, Р-полезная нагрузка на балочную клетку, gн- масса 1 м2 настила.
Внутренние усилия определяются с учетом дополнительного изгиба от собственного веса по формулам:
Мmaxвб=qрвб lвб2 α/8 (2.13)
Qmaxвб=qрвб lвб α/2 ( 2.14)
где α =1.02, см п.2.1.2.
Подбор сечения вспомогательной балки осуществляют аналогично подбору сечения балки настила по требуемому моменту сопротивления
Wmaxвб=Мmaxвб/ 1,1Ryγс (2.15)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.