Расчет конструкции из балочной клетки (перекрытия) и поддерживающих ее колонн, которые опираются на отдельно стоящие фундаменты

Содержание:

Введение

1.   Исходные данные.

2.    Сбор нагрузок.

3.   Расчет второстепенной балки.

4.   Расчет главной балки.

5.   Расчет колонны..

6.   Расчет связей.

7.   Расчет базы колонны..

8.   Расчет узла крепления второстепенной балки к главной.

9.   Расчет узла сопряжения колонны с главной балкой.

Список использованных источников.

Введение

Конструкция рабочей площадки состоит из балочной клетки (перекрытия) и поддерживающих ее колонн, которые опираются на отдельно стоящие фундаменты. Пространственная жесткость конструкции рабочей площадки обеспечивается вертикальными связями по колоннам.

Балочная клетка представляет собой систему несущих балок, расположенных по взаимно перпендикулярным направлениям.

Помимо рабочих площадок промышленных зданий балочные клетки могут применяться в проезжей части мостов, в перекрытиях и покрытиях зданий, гидротехнических сооружениях (затворах) и др.

В общем случае балочная клетка состоит из настила, второстепенных балок и главных балок.

Рабочий настил в балочных клетках может быть устроен из стальных листов и железобетонных из сборных панелей или монолитной плиты.

1.  Исходные данные

2.  Сбор нагрузок

N п/п	Наименование	Нормативная нагрузка, кН/м2	γf	Расчетная нагрузка, кН/м2
	Постоянные
1	Промышленный пол γ=2500кг/м3, t=10мм	0,25	1,3	0,325
2	Стяжка γ=2500кг/м3, t=70мм	1,75	1,3	2,28
3	Ж/б плита γ=2500кг/м3, t=140мм	3,5	1,3	4,55
4	Собственный вес металла	1,0	1,05	1,05
	Полезные
5	Технологическая	16	1,2	19,2
Всего:		22,5		27,405

3.  Расчет второстепенной балки

Исходные данные:

Пролет –7 м;

Шаг – 1,7 м;

Нагрузка:

- нормативная q_н=Σ q_н ·1,7=22,5·1,7=38,25 кН/м;

- расчетная q_р= Σ q_р ·1,7=27,405·1,7=46,59 кН/м.

Расчетная схема:  

Рисунок 1 - Расчетная схема и эпюры моментов (М) и поперечных сил (Q) для расчета второстепенной балки

M_max = кН·м

Q_max = кН

Требуемый момент сопротивления W=

R_y = 24,5 кН/cм², γ_с=1.

W_тр ==1164,73 см³

По сортаменту СТО АСЧМ 20-93 на нормальные двутавры выбираем сечение с W_у ≥ W_тр .

Выбираем двутавр 40Б1 W_у=1185,3 см³.

Сечение:

Рисунок 2 - Двутавр 40Б1

Двутавp нормальный 40Б1 по СТО АСЧМ 20-93

Проверка прочности по касательным напряжениям:

τ =  ≤R_s∙γ_c,

где t_y – толщина стенки двутавра.

R_s=0,58∙ R_y=0,58∙24,5=14,21 кН/см²

τ = =4,17<14,21 кН/см², условие выполняется.

Проверка деформативности:

f =≤

В нашем случае == 0,033 м.

E= 2,06∙10⁴ кН/см²

Тогда  f = 0,084м < 0,033м, условие выполняется.

4.  Расчет главной балки

Главные балки рабочих площадок имеют пролеты, как правило, в пределах 10…20м. Прокатные профили при таких пролетах и достаточно большой нагрузке не применяются из-за ограничения сортамента. Наибольшее применение для главных балок получили сварные составные балки двутаврового сечения, из трех листов. Чаще всего они применяются симметричного сечения и выполняются из одной марки стали.

В задании на курсовую работу в качестве главной балки рекомендуется использовать сварные составные балки из трех листов.