Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Февраля 2013 в 15:58, курсовая работа
1. Выбор рациональной схемы балочного покрытия.
2. Расчет главной балки составного сечения.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
КЫРГЫЗСКО – РОССИЙСКИЙ СЛАВЯНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА «СТРОИТЕЛЬСТВО»
Курсовая работа
по дисциплине: «Металлические конструкции»
на тему: «Проектирование рабочей площадки промышленного здания»
Выполнил: Байраков Константин
Фасонная Rу = 27,5 кН/см2 Ru = 38 кН/см2
Листовая Rу = 26,5 кН/см2 Ru = 37 кН/см2
где Rу – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести;
Ru – то же по временному сопротивлению.
А) первый вариант балочной клетки-нормальный тип
Дано: А=16 м; В=7,5 м; Рвр=30 кН/м2, настил из листа Rу = 27,5 кН/см2.
Т.к. Рвр=30 кН/м2 (21< Рвр <30 кН/м2), то толщина настила tн=12 мм.
g=0,942 кН/м2 - собственный вес настила.
Расчетная схема балочной клетки(нормальный тип)
1,02 (30+0.942) 1= 31.561 кН/м = 0,31561 кН/п.м
Рассчитываем погонную нагрузку
= 1,02 ( 30 1,2 + 0.942 1,1) 1 = 37,96кН/м
= = 266,91кНм = 26691кНсм
= = 2133,25кН
= см3.
Сx – коэффициент пластичности = 1,12; γс – коэффициент условия работы = 1.
Согласно сортамента ГОСТ 26020* принимаем двутавровые балки
30ш2Wф = 827 см3, Ix = 12200 см4, gдоп = 61 кг/м.
Проверка по напряжению:
. = кН/м2
Принимаем двутавровую балку Wф = 827 см3, Ix = 12200 см4, gдоп = 61 кг/м
Проверка по прогибу:
см.
Допустимый прогиб:
см.
1 м2 перекрытия весит 94,2 + = 155,2 кг
Второй вариант балочной клетки – усложненный тип.
1)Рассчитываем нормативную погонную нагрузку
1,02 (30+1,1) 1,25 = 39,65 кН/м.п. = 0,3965 кН/см
Рассчитываем погонную нагрузку
= 1,02 ( 30 1,2 + 1,1 1,1) 1,25 = 47.443кН/м
2)Находим максимальный момент и нагрузку
= =79,3кНм = 7930кНсм
= = 79,3 кН
Подбираем требуемый момент сопротивления
= см3.
Сx – коэффициент пластичности = 1,12; γс – коэффициент условия работы = 1.
Согласно сортамента ГОСТ 8239-72* ТУ
14-2-24-72 принимаем двутавровую балку
23
Проверка по напряжению:
1. = кН/м2
Так как 23Б1 Wф = 260,5 см3, Ix =2996 см4, gдоп = 25,8 кг/м.
- удовлетворяет проверку по напряжению, то принимаем её в качестве балки настила.
Проверка по прогибу:
см.
Допустимый прогиб:
см.
23Б1 Wф = 260,5 см3, Ix =2996 см4, gдоп = 25,8 кг/м.
.- проходит по прогибу, отсюда следует, что принимаем двутавровую балку 23Б1 в качестве балки настила.
Расчет вспомогательной балки:
1)Рассчитываем нормативную погонную нагрузку:
1,02 (30+1,1+0,258/1,25) 4 = 127,73 кН/м.п
Рассчитываем погонную нагрузку:
=1,02 (30 1,2+(1,1+0,258/1,25)1,1) 4=
=152,74 кН/м.п.
2)Находим максимальный момент и нагрузку:
= = 1073,95кНм =107395кНсм
= = 572,78 кН
3)Подбираем требуемый момент сопротивления:
= см3.
Сx – коэффициент пластичности = 1,12; γс – коэффициент условия работы = 1.
Согласно сортамента ГОСТ 8239-72* ТУ 14-2-24-72 принимаем двутавровую балку 70Б1Wф = 3645 см3, Ix = 125930 см4, gб.н = 129,3кг/м.
Проверка по напряжению:
1) = -(-4,4%) кН/м2
Отсюда видно, что 70Б1 Wф = 3645 см3, Ix = 125930 см4, gб.н = 129,3кг/м.
удовлетворяет проверки по напряжению.
Проверка по прогибу:
см.
Допустимый прогиб:
см.
Окончательно 70Б1 Wф = 3645 см3, Ix = 125930 см4, gб.н = 129,3кг/м.
1 м2 перекрытия весит: 110 + = 163кг.
Третий вариант балочной клетки – усложненный.
Расчет балки настила:
1,02 (30+1,1) 1,5 = 47,58 кН/м.п. = 0,4758кН/см
Рассчитываем погонную нагрузку:
= 1,02 (30 1,2 + 1,1 1,1) 1,5 = 56,93кН/м.п.
2)Находим максимальный момент и нагрузку:
= = 72,87кНм = 7287кНсм
= = 91,08 кН
3)Подбираем требуемый момент сопротивления
= см3.
Сx – коэффициент пластичности = 1,12;-γс – коэффициент условия работы = 1.
Согласно сортамента ГОСТ 8239-82* принимаем двутавровые балки
22Б1Wф = 232,0см3, Ix = 2550 см4, gдоп = 24,0 кг/м gб.н= 0,24 кН/м
Проверка по напряжению:
1) = кН/м2
Согласно проверки принимаем 22Б1Wф = 232,0см3, Ix = 2550 см4, gдоп = 24,0 кг/м gб.н= 0,24 кН/м
Проверка по прогибу:
см.
Допустимый прогиб:
см.
Окончательно принимаем двутавр 22Б1Wф = 232,0см3, Ix = 2550 см4, gдоп = 24,0 кг/м gб.н= 0,24 кН/м
Расчет вспомогательной балки:
=1,02 (30 1,1+(1,1+0,258/1,5)1,1) 3,2=
=31,66 кН/м.п.
1)Рассчитываем нормативную
1,02 (30+1,1+0,258/1,5) 3,2 = 31,66 кН/м.п
=0,3166кН/см
Рассчитываем погонную нагрузку
=1,02 (30 1,2+(1,1+0,258/1,5)1,1) 3,2=
=40,53 кН/м.п.
2)Находим максимальный момент и нагрузку
= = 284,97кНм =28497кНсм
= =151,98 кН
3)Подбираем требуемый момент сопротивления
= см3.
Сx – коэффициент пластичности = 1,12; γс – коэффициент условия работы = 1.
Согласно сортамента ГОСТ 8239-72* ТУ 14-2-24-72 принимаем двутавровые балки 40Б2 Wф = 935,7см3, Ix = 18530см4, gб.н = 54,7 кг/м = 0,547 кН/м.
Проверка по напряжению:
1) = -( 1,45% )кН/м2
Согласно проверки принимаем: 40Б2 Wф = 935,7см3, Ix = 18530см4, gб.н = 54,7 кг/м = 0,547 кН/м.
Проверка по прогибу:
см.
Допустимый прогиб:
см.
1м2 перекрытия весит: 110 + = 154,1 кг.
Окончательно принимаем: : 40Б2 Wф = 935,7см3, Ix = 18530см4, gб.н = 54,7 кг/м = 0,547 кН/м.
№ варианта |
Расход стали |
Кол-во типоразмеров на ячейку |
Кол-во монтажных единиц | ||
на 1 м |
на ячейку AxB |
% | |||
1 норм.тип |
155,2 |
18,624т |
100 |
1 |
16 |
2 усложнен. |
163,0 |
19560 |
95 |
2 |
24 |
3 усложнен. |
154,1 |
18492 |
106,7 |
2 |
30 |
К дальнейшей разработке принимаем второй вариант балочной клетки, по минимальной трудоемкости изготовления и монтажа.
2.Расчет главной балки составного сечения.
1) Рассчитываемнормативную
погонную нагрузку главной
1,05 (30+1,1+1,63+32,3) 7,5 = 1283 кН/см
2) Рассчитываем расчетную погонную нагрузку главной балки:
=1,05 (30 1,2+(1,1+30,3+32,3) 1,1)
7,5 = 297,6кН/м
3) Находим максимальный момент и нагрузку:
= 76158,6 кНм = 7615860кНсм
= = 2308,8 кН
4) Определяем требуемый момент сопротивления главной балки:
= см3.
γс – коэффициент условия работы = 1.
Из условия экономичности вычисляем оптимальную высоту балки:
, где k – коэффициент для сварных балок постоянного сечения k = 1,1; tω– толщина стенки из расчета:
= 11,8 мм, принимаем 12 мм.
Из условия экономичности
hopt = 1,1 = 170,26 см.
Из условия обеспечения
136,68 см.
Принимаем высоту балки 180см.
Толщину пояса tf принимаем равной 2,5 – 3 от толщины tω, отсюда tf = (30 - 36)tω = 2,5 – 4 , задаемся tω = 3,6 см, отсюда hω = 180 – 8 = 172см.
Проверяем принятую толщину стенки tw
А) по срезу
Rs=0.58 Ry=0.58 26.5=15.37 Kн/см
Проверяем прочность стенки на срез на опоре:
= = 1,07 < 1,2 см.
Проверяем по местной устойчивости без развития пластических деформаций:
см
Таким образом оба условия
Определим требуемый момент инерции:
= 28749 = 2587410 см4.
Момент инерции:
см4.
Момент инерции, приходящийся на поясные листы:
см4
Через вычислим требуемую площадь сечения поясов балки:
=2Аf ( )
133,13 см2
Где =h- = 180-3,6=176,4
Принимаем пояса из универсальной стали:tf = 3,6 см, , для которой отношение
=
находится в пределах
Принимаем =36,с площадью A =3.6x36=136.8 см
Производим проверку принятой ширины (свес) поясов, исходя из их местной устойчивости:
; см;.
Гибкость полки равна 2,87, что не превышает допустимую гибкость полки 14,8 , по местной устойчивости проходит.
Определим фактический момент инерции:
см4
см3
Определим нормальное наибольшее напряжение главной балки:
Кн/см2
Перенапряжение составляет 4,5 %, что удовлетворяет требованию.
Изменение сечения пояса балки.
Сечение составной балки с подбором по Mmax можно уменьшить в местах изменения момента у опор. Сечение балки уменьшается за счет изменения ширины пояса, при этом сохраняется сечение стенки и толщина пояса. Рациональное место уменьшения сечения для различных балок находится на расстояние (1/5 – 1/6) от длины главной балки до опоры и составляет1/5 20 = 3,4
Определим изменения в месте:
кНм = 609485кНсм.
кН.
Определим требуемые и измененного сечения пояса:
см3.
Где Ry - расчетное сопротивление стыкового шва, принимается 0,85Ry.
Проверим законструированное сечение на прочность:
см4.
Определяем требуемый момент инерции поясов, (значение смотрите в расчете главной балки составного сечения):
Информация о работе Проектирование рабочей площадки промышленного здания