Содержание
Задание
1. Компоновка балочной клетки
2. Расчет несущего настила
3. Расчет балок настила
4. Расчет и конструирование главных балок
5. Расчет и конструирование центрально-сжатой колонны
Литература
1. Компоновка балочной клетки
Главные балки располагаются вдоль больших расстояний. Пролет главных балок обычно составляет . Шаг главных балок . Шаг балок настила зависти от типа настила. При стальном плоском настиле принимается .
2. Расчёт несущего настила
Для стального плоского настила применяют листы толщиной 6-14 мм из стали С245.
Настил рассчитывается в следующем порядке:
- устанавливается относительный прогиб полосы от нормативной нагрузки
- определяют отношение пролёта настила к его толщине
,
где - коэффициент Пуассона для стали;
–модуль упругости прокатной стали;
где - нормативная равномерно распределённая нагрузка на настил;
-нормативная временная нагрузка;
- нормативная постоянная нагрузка;
расчётный пролёт настила, см,
толщина листа настила, см.
Толщина листа настила назначается в зависимости от нормативной временной нагрузки .
рекомендуемая толщина настила .
Зная толщину настила и отношение расчётного пролета к толщине полосы настила , можно вычислить пролёт настила:
а затем шаг a балок настила и кол-во балок настила.
, принимаем, а=1м.
Растягивающую силу Н, на действие которой надо проверить сварные швы, прикрепляющие настил, можно определить по приближённой формуле:
где – коэффициент надёжности по нагрузке.
Расчётное значение катета углового шва, прикрепляющего настил к балкам:
где - минимальное значение произведений;
расчет по металлу шва;
расчет по металлу границы сплавления;
,-для полуавтоматической сварки;
и - коэффициенты условий работы сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;
и - расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;
коэффициент условий работы.
Прочность одного из расчетных сечений будет меньше прочности другого, поэтому достаточно выполнить расчет по менее прочному сечению. Установить расчетное сечение можно путем сравнения значений и :
Так как <, то расчетным является сечение по металлу шва.
, принимаем
3. Расчёт балок настила
В качестве балок настила и вспомогательных балок применяются двутавры ГОСТ 8239-89, двутавры с параллельными гранями полок (тип Б и Ш) по ГОСТ 26020-83 или швеллеры по ГОСТ 8240-93 из стали С235-С345 по ГОСТ 27772-88. Принимаем С245
Сечение балок настила подбирается на основе данных статического расчёта, в результате которого определяются расчетные изгибающие моменты и расчетные поперечные силы в характерных сечениях. Расчет балок производится по двум группам предельных состояний и сводится к определению необходимого номера профиля по сортаменту и проверке его на прочность, жёсткость и устойчивость.
Нормативная погонная нагрузка на балку настила:
Расчетная погонная нагрузка:
где коэффициенты надежности по нагрузке.
Максимальное значение изгибающего момента:
Наибольшая поперечная сила на опоре:
где - пролет балки настила, м.
Номер прокатного профиля определяется по требуемому моменту сопротивления:
где коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению, для прокатных балок можно принять ;
расчетное сопротивление стали по пределу текучести.
С учетом требуемого момента сопротивления , по сортаменту
подбирается сечение с ближайшим значением .
По сортаменту устанавливаются геометрические характеристики сечения балки.
Принимаем двутавр №35Б1 стальной горячекатаный с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83:
; ; ; ; ;
Проверка прочности от действия касательных напряжений в опорном сечении балки:
,
- условие выполняется.
Проверка местной устойчивости поясов и стенки прокатных балок не требуется, поскольку она обеспечивается их толщинами.
Прогибы не должны превышать предельных значений, установленных нормами проектирования:
- предельный относительный прогиб балок
условие выполняется.
4. Расчет и конструирование главных балок
Нагрузка на главную балку передается от балок настила. ............
