ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 238
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Вариант 2. Усложненный тип балочной клетки
Компоновка и подбор сечения составной главной балки
Изменение сечения балки по длине
Проверка прочности, общей устойчивости и прогиба сварной балки
Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки сварной балки
Расчет поясного шва сварной балки
fРасчет опорного ребра сварной балки
Образец выполнения курсового проекта
«Балочная клетка рабочей площадки»
Исходные данные:
-
шаг колонн в продольном направлении L=12 м -
шаг колонн в поперечном направлении B=5 м -
нормативная временная нагрузка рn =18 кПа -
материал настила С235 -
материал главной балки С255 -
материал балок настила С245 -
класс бетона фундамента В10
-отметка верха настила 6,5 м
-
строительная высота перекрытия 1,6 м
Коэффициент надѐжности по временной нагрузке ????fp=1,2. Предельный относительный прогиб настила Предельный относительный прогиб балки настила
Рассмотрим два варианта компоновки балочной клетки рабочей площадки: первый – нормальный тип, второй – усложненный тип.
Вариант 1. Нормальный тип балочной клетки
Рисунок 4.1 Нормальный тип балочной клетки
Расстояние между балками настила определяется несущей способностью настила и обычно принимается равным 0,6 – 1,6 м при стальном настиле. Определим максимальное и минимальное количество шагов балок настила
nmax
????
0 ,6
12
0 ,6
20 ;
nmin
????
1,6
12
1,6
7 ,5 .
Принимаем количество шагов
балок настила
nmin
n n max
n=10 дана.
Тогда длина шагов балок настила а1будет равна
1
a ???? 12
n 10
1, 2 м
Вычисляем соотношение максимального пролета настила к его толщине
lmax 4 n
72 E
4 150
72 2 , 26 10 4
н 0 (1 1)
(1
) 111 , 4 .
0
n
tн 15
n4 p 15
150 4 0 ,0018
Здесь n
l/ f
150 ;
E
E
2 ,06
10 4
2 , 26
10 4 МПа.
0 1 1 v2 1 0 ,3 2
При нормативной нагрузке 11÷20 кН/м2 толщина настила должна быть в пределах tн=8÷10 мм. Поэтому толщину настила принимаем равным tн=10 мм. Тогда максимальный пролѐт настила
????
max
н
111 , 4 1,0 111 , 4 см.
Определяем вес настила, зная что 1 м2 стального листа толщиной 10 мм весит 78,5 кг
gn=78,5·1,0 = 78,5 кг/м2 0,785 кН/м2.
Нормативная нагрузка на балку настила
n n n 1
q ( p g ) a (18
0 ,785
) 1, 2 22 ,54 кН
/ м 0 , 225 кН
/ см.
Расчетная нагрузка на балку настила
f n f n 1
q p g a (1, 2 18
1,05
0 ,785
) 1, 2 26 ,91 кН
/ м.
Расчетный изгибающий момент (при ℓ= b = 5 м)
Мmax=qℓ2/8 = 26,91· 52/8 = 84,09 кНм = 8409 кНсм.
Требуемый момент сопротивления балки
Wтр
Мmax
8409
318
,52
см3 .
1
y
c
с R 1,1 24 1
По сортаменту прокатных профилей принимаем двутавр №27 Wx=371 см3, g=31,5кг/м , Ix=5010 см4, b=125мм.
Проверяем только прогиб, так как W = 371 см3 > Wтр = 318,52 см3
5 ql4
5 0 , 225
500 4
f
384
n
EI
384
2 , 06
10 4 5010
1, 77 cм.
Проверяем условие жѐсткости
1,77
т.е. жесткость достаточна.
1
250
????
500
250
2 см,
н
Определим фактический пролѐт настила (расстояние между полками балок настила в свету)
???? н а1 b 120
12 ,5 107
,5 cм ???? max
111 , 4 см.
Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности и прогиба. Проверку касательных напряжений прокатных балках при отсутствии ослабления опорных сечений обычно не производят, так как она легко удовлетворяется из-за относительно большей толщины стенок балок.
Общую устойчивость балок настила проверять не надо, так как их сжатые пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении приваренным к ним настилом.
Определяем расход металла на 1 м2 перекрытия
- настил gн= 78,5·1= 75,5 кг/м2
- балка настила g/a1 = 31,5/1,2 = 26,25 кг/м2.
Весь расход металла составит 78,5+26,25= 104,75 кг/м2 = 1,05 кН/м2.
Вариант 2. Усложненный тип балочной клетки
Определяем «n» количество шагов балок настила
nmax
b
0 ,6
5
0 ,6
8 ,3;
nmin
b
1,6
5
1,6
3 ,1 .
Принимаем n = 6 шт.
Определяем а1длину шага балок настила
b
1
a
n
5
0 ,833 м.
6
Расстояние между вспомогательными балками рекомендуется назначать в пределах 2-5 м. Определяем количество шагов вспомогательных балок
nmax
???? 12 2 2
6 ;
nmin
l 12
5 5
2 , 4 .
Принимаем n = 4, тогда расстояние между вспомогательными балками (шаг)
2
a ???? 12
4 4
3,0 м.
Рисунок 4.2 Усожнѐнный тип балочной клетки
Толщину настила принимаем такой же, как в первом варианте tн=10 мм. Тогда и нагрузка от настила останется прежней
n
g 78,5·1,0=78,5 кг/м2=0,785 кН/м2.
Нормативная нагрузка на балку настила
n n 1
n
q ( p g ) a
(18
0 ,785
) 0 ,833
15 ,65 кН
/ м
0 ,1565
кН / см.
Расчетная нагрузка на балку настила
f
q
p
g a (1, 2 18
0 ,785
1,05 ) 0 ,833
18 ,68 кН
/ м.
n f
n 1
Расчетный изгибающий момент (при ℓ=а2=3,0 м)
Мmax=qℓ2/8 = 18,68·3,02/8 = 21,02 кН⋅м=2102 кН⋅см Требуемый момент сопротивления балки (для стали С245 Ry = 240 МПа)
Wтр
Мmax
2102
79 ,6 см3 .
с1 Ry c
1,1 24 1
По сортаменту принимаем двутавр №16, имеющий:Wx=109см3, g = 15,9 кг/м , Ix=873см4, b=81мм.
Проверяем только прогиб, так как W = 109 см3 > Wтр = 79,6 см3
5 ql4
5 0 ,1565
300 4
f
384
n
EI
384
2 .06
10 4 873
0 ,92 cм 300
/ 250
1, 2 см.
Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности и прогиба.
Нагрузка на вспомогательную балку от балок настила считаем равномерно распределенной, так как число балок не меньше 4. Определяем нормативную и расчѐтную нагрузку на вспомогательную балку
n
q (18
0 ,785
0 ,159
0 ,833
) 3 ,0 56 ,93 кН
/ м 0 ,569 кН
/ см