Сибо

ОГЛАВЛЕНИЕ:

1.Сравнение вариантов балочной клетки 2

1.1. Нормальный тип балочной клетки 2

1.1.2. Расчёт балки настила 3

1.2. Усложнённый тип балочной клетки 4

1.2.1. Определение толщины стального настила 5

1.2.2. Расчёт балки настила 5

1.2.3. Расчёт второстепенной балки 5

1.3. Выбор варианта балочной клетки 6

2. Расчёт главной балки 7

2.1. Сбор нагрузок 7

2.2. Определение расчётных усилий в сечениях балки 7

2.3. Назначение высоты сечения балки 7

2.4. Назначение толщины сечения балки 8

2.5. Определение размеров сечения поясов 9

2.6. Изменение сечения балки 10

2.7. Расчёт поясных швов 12

2.8. Проверка обшей устойчивости 12

2.9. Проверка местной устойчивости 13

2.10. Расчёт опорного ребра 18

3. Подбор сечения стержня сквозной колонны 19

3.1.1. Расчёт относительно материальной оси 19

3.1.2. Расчёт относительно свободной оси Y 20

3.2. Расчёт планок 22

3.3. Расчёт базы колонны 24

3.4 Расчет траверсы колонны 26

3.5. Расчёт оголовка 28

Библиографический список 30

1.Сравнение вариантов балочной клетки

В курсовом проекте рассмотрены один вариант нормального и один вариант усложненного типа балочной клетки. Для того чтобы произвести технико-экономическое сравнение вариантов различных типов балочной клетки, необходимо для каждого варианта подобрать толщину настила, назначить сечение балок настила и второстепенных балок (в случае с балочной клеткой усложненного типа).

1. Нормальный тип балочной клетки

Рис 1.1. Нормальный тип балочной клетки

Определение толщины стального настила

Толщина настила, при требуемом относительном прогибе (1/150), определяется его жесткостью

где l_n – пролёт настила;

t_n – толщина настила;

– отношение пролёта настила к предельному прогибу;

Е₁=Е(1-μ²)=2,26^.10⁴ кН/см² – (μ – коэффициент Пуассона);

р^н – нормативная эксплуатационная нагрузка на настил.

Принимаем t_n = 9 мм.

Масса настила составляет

1.1.2. Расчёт балки настила

Расчёт производиться по двум предельным состояниям – по прочности и жесткости.

Погонная нагрузка на балку составляет:

где а – шаг балок настила, м.

γ_f.p = 1,2 – коэффициент надёжности по нагрузке;

γ_f.g = 1,05 – коэффициент надёжности по нагрузке для собственного веса конструкций.

Расчётный изгибающий момент:

где l – пролёт рассчитываемой балки.

Требуемый момент сопротивления:

где С_х – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций, С_х=1,12;

γ_с – коэффициент условия работы, γ_с = 1,1;

R_y – расчётное сопротивление стали по пределу текучести, R_y = 27 кН/см².

По сортаменту принимаем I №24, J_x = 3460 см⁴, W_x = 289 см³.

Проверяем прогиб подобранной балки:

,

т.е. прогиб не допустим.

По сортаменту принимаем I №27, J_x = 5010 см⁴, W_x = 371 см³.

Окончательно назначаем I №27. Масса балки настила на 1 м² площадки составляет:

1.2. Усложнённый тип балочной клетки

Рис 1.3. Усложнённый тип балочной клетки

1.2.1. Определение толщины стального настила

Принимаем t_n = 10 мм.

Масса настила составляет

1.2.2. Расчёт балки настила

По сортаменту принимаем I №18, J_x =1290 см⁴, W_x =143 см³.

Проверяем прогиб подобранной балки:

,

т.е. погиб не допустим.

По сортаменту принимаем I №20, J_x = 1840 см⁴, W_x = 184 см³.

Окончательно назначаем I №20. Масса балки настила на 1 м² площадки составляет:

1.2.3. Расчёт второстепенной балки

где в – шаг второстепенной балок, м.

– нормативные значения собственной массы настила, кН/м²;

– нормативные значения собственной массы балок настила, кН/м²;

По сортаменту принимаем I №40, J_x = 19062 см⁴, W_x = 953 см³.

Проверяем прогиб подобранной балки:

,

Окончательно назначаем I №40. Масса балки настила на 1 м² площадки составляет:

1.3. Выбор варианта балочной клетки.

Таблица 1.1. Расход стали по вариантам (на 1 м² площадки)

Вариант	Настил		Балки настила			Второстепенные балки			Суммарный расход стали на вариант, кН/м2
	Толщина, мм	Масса, кН/м2		№ двутавра	Масса, кН/м2		№ двутавра	Масса, кН/м2
1	9	0,71		27	0,315		–	–		1,02
2	10	0,78		20	0,19		40	0,162		1,13

Принимаем нормальный тип балочной клетки.

2. Расчёт главной балки

2.1. Сбор нагрузок

где В – шаг главных балок, м.

2.2. Определение расчётных усилий в сечениях балки.

Максимальный изгибающий момент:

Максимальная поперечная сила:

где α – коэффициент, учитывающий собственную массу балки, α = (1,02…1,05).

Принимаем α = 1,03

2.3. Назначение высоты сечения балки

Высота назначается с учётом 3–х условий:

• высота должна быть не ниже минимальной h_min (чтобы прогиб балки не превышал установленного), см.

где

• высоту балки желательно принять близкой к оптимальной (из условия наименьшего веса балки).

где толщина стенки t_w (мм) ориентировочно может быть назначена по формуле

h_min = 144,7 см

Так как h_min. значительно превышает h_opt (более чем на 150 мм) переходим на применение стали с меньшими прочностными характеристиками. Принимаю сталь С255 с R_y =24 кн/м

Принимаем высоту сечения стенки h_w = 125 см. (по сортаменту).