Файл: Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине Металлические конструкции.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 83

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
26,4 - условие прочности выполняется.

Выбираем листовой прокат для поясов 530х20х14000, для стенки 1300х10х14000.

Т .к. пролет 14 м, то экономически целесообразно уменьшить сечение балки. Уменьшение сечения будем делать на расстоянии 1/6 пролета балки от опоры, т.е. х=2,33 м.

Рис. 15



С учетом собственного веса главной балки М/=1,02·2306=2352,12 кНм.

Определим требуемый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения, исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение.






Принимаем пояс шириной 400 мм.
Уточним площадь сечения полки:

Af1= bf1 tf=40·2=80 см2.


Рис. 16

Геометрические характеристики сечения балки

Момент инерции



Момент сопротивления



Статический момент







18,6<22,44 кН/см2 -условие прочности выполняется.

Максимальное касательное напряжения в балке


RSс = 0,5824·1,1=15,3 кН/см2

10,06<15,3- проверка выполняется.

6.3. Проверка и обеспечение местной устойчивости элементов главной балки

Проверим устойчивость стенки и определим необходимость постановки ребер жесткости. Условная гибкость стенки определяется по формуле




.

4,3>3,2 => необходимо укрепление стенки ребрами жесткости.

В ыполняем постановку рёбер жёсткости в местах передачи нагрузки от вспомогательной балки на главную.


Рис. 17

Ширина ребер :



Принимаем bh = 90 мм.

Толщина ребра



Принимаем tS= 7 мм.

Балка разбита на пять отсеков.
Проверка устойчивости стенки в первом отсеке.

Проверка выполняется в сечении расположенном на расстоянии 0,96 от первого ребра жесткости, т.е. на расстоянии х1=1,75-1,26=0,49 м от опоры.

П лощадь сечения балки в этом отсеке:

А=1·126+2·40·2=286 см2;

Нагрузка от веса балки:



М1=qx(l-x)/2=2,245·1,75(14-1,75)/2=24,06;

М1'=1130,4*1,75=1978,2 кН*м

МI=24,06+1978,2=2002,26 кНм;

М2=qx(l-x)/2=2,245·0,49(14-0,49)/2=7,43;

М2'=1130,4*0,49=553,896

МII=7,43+553,896=561,326 кНм;

Мср=(2002,26+561,326)/2=1281,79 кНм;

Рис.18

Нормальные и касательные напряжения

а) нормальные

;



б) касательные

Qср=1164,31кН;


Критические нормальные напряжения

;


 тогда по табл.21 СНиП II-23-81*


=33,32;




Критические касательные напряжения





Проверка устойчивости стенки

.



проверка в первом отсеке выполняется.
Проверка устойчивости стенки балки во втором отсеке

Проверка выполняется в сечении расположенном на расстоянии 0,96 от второго ребра жесткости, т.е. на расстоянии х2=5,25-1,26=3,99 м от опоры.

Площадь сечения балки в этом отсеке:

А=1*126+2·53*2=33 см2;

Нагрузка от веса балки:



М1=qx(l-x)/2=2,65*5,25(14-5,25)/2=60,87;

М1'=1130,4*5,25-565,2*3,5=3956,4

МI=60,87+3956,4=4017,27 кНм;

М2=qx(l-x)/2=2,65·3,99(14-3,99)/2=52,92;

М2'=4510,296-1266=3244,3

МII=52,92+3244,3=3297,2 кНм;

Мср=(4017,27+3297,2)/2=3657,2 кНм;

Нормальные и касательные напряжения

а ) нормальные

;

Рис.19

б) касательные

Qср=582,16кН;


Критические нормальные напряжения

;


 тогда по табл.21 СНиП II-23-81*


=33,75;


Критические касательные напряжения





Проверка устойчивости стенки

.



проверка во втором отсеке выполняется.
Проверка устойчивости стенки балки в третьем отсеке

Проверка выполняется в сечении расположенном на расстоянии 0,96 от третьего ребра жесткости, т.е. на расстоянии х2=8,75-1,26=7,49 м от опоры.

П лощадь сечения балки в этом отсеке:

А=338 см2;

Нагрузка от веса балки:

q=2.65

М1=qx(l-x)/2=2.65*8.75(14-8.75)/2=60.87;

М1'=3956,4кН*м

МI=60,87+3956,4=4017,27 кНм;

М2=qx(l-x)/2=2,65·7,49(14-7,49)/2=64,6;

М2'=3956,4кН*м

МII=64,6+3956,4=4021 кНм;

Мср=(4017,27+4021)/2=4019 кНм;

Рис.20

Нормальные и касательные напряжения

а) нормальные

;



б) касательные

Qср=0;


Критические нормальные напряжения

;


 тогда по табл.21 СНиП II-23-81*

=33,75;


Критические касательные напряжения





Проверка устойчивости стенки


.



проверка в третьем отсеке выполняется.

6.4. Расчет поясных сварных швов.
Полки составных сварных балок соединяют со стенкой на заводе автоматической сваркой. Сдвигающая сила на единицу длины



Для стали С245 по табл. 55* СНиП II-23-81* принимаем электроды Э-42.

Определим требуемую высоту катета Кf поясного шва "в лодочку".

1. Расчет по металлу шва.

Коэффициент глубины провара шва f =0,9 (СНиП II-23-81*, табл.34)

Коэффициент условия работы wf = 1 (СНиП II-23-81*, пп. 11.2)

Расчетное сопротивление металла Rwf =180 МПа(СНиП II-23-81*, табл.56)

fwf R wf = 0,9 118= 16,2 кН/см2

2. Расчет по металлу границы сплавления.

Коэффициент глубины провара шва z =1,05 (СНиП II-23-81*, табл.34)

Коэффициент условия работы wz = 1 (СНиП II-23-81*, пп. 11.2)

Расчетное сопротивление металла Rwz =0,45 Run = 0,45 370 = 166,5 МПа

zwz R wz = 1,05 116,65 = 17,48 кН/см2

Сравнивания полученные величины, находим

(wRw)min = 16,2 кН/см2
Высота катета поясного шва должна быть не менее

=>



kf≥ 3 мм

По толщине наиболее толстого из свариваемых элементов (tf= 20мм) по табл. 38 СНиП II-23-81*, принимаем kf= 6 мм.

6.5.Конструирование и расчет опорной части балки
Принимаем сопряжение балки с колонной примыканием сбоку. Конец балки укрепляем опорными ребрами. Опорное ребро жесткости крепится сварными швами к стенке балки. Нижний торец опорного ребра балки остроган для непосредственной передачи давления на колонну.

Определим площадь сечения ребра на смятие торцевой поверхности: