- •1. Компоновка и выбор схемы балочной клетки
- •Компоновка балочной клетки
- •1 .2. Подбор сечения балки настила
- •1.3. Расчет стального листового настила
- •1.4. Расчет щитового настила
- •Р ис.5. К расчету щитового настила
- •1.5. Проверка прочности и жесткости балок настила
- •1.6. Выбор схемы балочной клетки
- •2. Расчет главной балки
- •2.1. Расчетная схема, нагрузки и усилия
- •2.2. Компоновка сечения главной балки
- •2.3. Проверка прочности и жесткости подобранного сечения
- •2.4. Изменение сечения главной балки по длине пролета
- •2.5. Проверка и обеспечение устойчивости балки, сжатого пояса и стенки
- •2.6. Расчет соединения поясных листов со стенкой
- •2.7. Конструирование и расчет опорной части главной балки
- •2.8. Проектирование укрупнительного стыка главной балки
- •2.8.1. Сварной стык
- •2.8.2 Стык на высокопрочных болтах
- •3. Расчет и конструирование колонны
- •3.1. Расчетная схема. Расчетное усилие
- •3.2. Компоновка и подбор сечения
- •3.2.1. Колонны сплошного сечения
- •Колонны сквозного сечения
- •3.3. Конструкция и расчет оголовка колонны
- •3.4. Конструкция и расчет базы колонны
- •4. Конструирование и расчет сопряжения балок настила с главной балкой
- •5. Указания по выполнению графической части курсового проекта
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Компоновка балочной клетки………………………………………………………3
- •Приложение
- •Расчетные сопротивления проката для стальных конструкций, мПа
- •Примечание. За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки
- •Рекомендуемые материалы для сварки и их расчетные сопротивления
- •Механические свойства высокопрочных болтов по гост 22356-77*
- •Расчетные коэффициенты для соединений на высокопрочных болтах
- •Площади сечения болтов
- •Размещение болтов в узлах и соединениях
- •Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов
- •Коэффициенты с для двутавровых балок
- •Значения коэффициентов f и z
- •Ведомость элементов
- •443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 194
2.3. Проверка прочности и жесткости подобранного сечения
1. Проверку начинаем с вычисления геометрических характеристик сечения: площадь одной полки Af=bftf; площадь стенки AW=hWtW; площадь всего сечения A=2Af+AW; момент инерции сечения IX=If+IW=Af(hW+tW)2/2+tWhW3/12; уточненная высота сечения h=hW+2tf; минимальный момент сопротивления WX=2IX/h; статический момент половины сечения SX=Af(hW+tf)/2+tWhW2/8.
2. При подборе сечения балки ее собственный вес учитывался приближенно. Делаем уточнение: масса одного погонного метра главной балки в килограммах gГБ=7850А (А в м2); нормативная нагрузка qn=(p+0,01g)l+0,01gГБ; расчетная нагрузка q=(f.Рp+0,01fgg)l+0,01fggГБ (fР=1,2, fg=1,05). По уточненным нагрузкам определяем новые значения усилий: MMAX=qL2/8 и QMAX=qL/2.
3. Уточняем значение расчетного сопротивления RY в зависимости от толщины tf по табл.П1.
4. Проверяем прочность балки по максимальным нормальным напряжениям по формуле (4).
5. Проверяем прочность балки по максимальным касательным напряжениям по формуле (5).
6. Проверяем жесткость балки по формуле (2), где f=(5/384)qnL4/EIX.
2.4. Изменение сечения главной балки по длине пролета
Сечение балки подобрано по наибольшему расчетному моменту Мmax в середине пролета. Ближе к опорам момент в балке значительно меньше, и ее сечение в целях экономии стали может быть уменьшено. Изменять сечение удобно за счет уменьшения ширины поясных листов, сохраняя сечение стенки и толщину полок постоянными (рис.10).
Рис. 10. Изменение сечения главной балки по длине
Рациональное место изменения сечения находится на расстоянии x=(1/5…1/6)L от опоры. Окончательно расстояние х принимается с учетом того, чтобы место изменения сечения не совпало с местом примыкания балки настила.
Расчетный изгибающий момент М1 и поперечную силу Q1 определяем по формулам:
M1=qLx/2-qx2/2; Q1=qL/2-qx.
Уменьшенное сечение подбираем, исходя из прочности стыкового сварного шва нижнего пояса. Расчетное сопротивление стыковых швов при физических методах их контроля принимаем RWY=RY, а при отсутствии физического контроля качества швов расчетное сопротивление растяжению RWY=0,85RY [1, табл.3].
Требуемый момент сопротивления измененного сечения W1=M1/RWY; требуемая площадь полки в измененном сечении A1f=(W1-tWhW2/6)/(hW+tW) и новая ширина пояса b1f=A1f/tf.
Ширина поясного листа в измененном сечении не должна быть меньше 200мм, меньше 1/10 высоты балки h (условие устойчивости балки на опоре) и меньше половины ширины полки в середине длины балки b1f 0,5bf.
Определив характеристики измененного сечения, следует произвести проверки прочности главной балки.
Геометрические характеристики:
A1f=hW+b1ftf; I1,X=tWh3W/12+2b1ftf(hW/2+tW/2)2; W1,X=2I1,X/h.
Если W1,X W1,ТР., то проверки прочности по максимальным растягивающим напряжениям ( RWY) не требуется при условии, что стык будет выполняться при наличии выводных планок.
Требуется проверка прочности стенки на уровне соединения ее с полкой по приведенным напряжениям, так как в этом месте, кроме больших нормальных напряжений, действуют также касательные напряжения. Проверку осуществляем по формуле
(9),
где =(M1/I1,X)/(hW/2); =(Q1S1,f)/(I1,XtW); S1,f=b1f(hW/2+tf/2).
При невыполнении условия прочности стенки место изменения сечения следует перенести ближе к опоре и повторить проверку.