Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Инженерно-строительный институт (ИСИ)

Кафедра: «Строительные конструкции»

Контрольная работа

по дисциплине «Металлические конструкции»

ТЕМА: «Расчет и конструирование балочной клетки перекрытия и колонны»

Выполнил студент гр: ПГС сп 07-z1 Омельченко А.В.

Проверил преподаватель: Мартынов Е.А.

Омск 2010

Содержание

1.Исходные данные…………………………………………………………………………3

2.Расчет второстепенной балки……………………………………………………………4

3.Расчет главной балки……………………………………………………………………..7

3.1Подбор сечения главной балки…………………………………………………………9

4.Проверка прочности главной балки……………………………………………………12

5.Расчет сварных швов…………………………………………………………………….13

6.Проверка общей устойчивости………………………………………………………….15

7.Расчет центрально-сжатой колонны…………………………………………………….16

7.1Расчет колонны на устойчивость………………………………………………………17

7.2Местная устойчивость элементов………………………………………………………18

7.3Расчет базы центрально-сжатой колонны………..……………………………………19

7.4Определение толщины опорной плиты………………………………………………..20

Список используемой литературы………………………………………………………..22

						МК –Сз-07-24сп – 2010
				Подпись	Дата
Выполнил		Омельченко				Контрольная работа	Стадия	Лист	Листов
Проверил		Мартынов						2	21
							СибАДИ Кафедра СК

1. Исходные данные

Шифр: 024.

Размер балочной клетки: L1=4,8 м х L2=19,2 м.

Нормативная нагрузка на междуэтажное перекрытие:

-постоянная 240 кгс/м²;

-временная 730 кгс/м².

Конструктивная высота перекрытия: 1,9 м.

Схема балочной клетки

МК –Сз-07-24сп – 2010	Лист
	3

2. Расчет второстепенной балки перекрытия

2.1 Подбор сечения.

Второстепенные балки перекрытия проектируются прокатными двутаврового симметричного профиля. Конструктивная и расчетные схемы второстепенной балки представлена на рис. 1.

Рис. 1. Конструктивная и расчетная схемы второстепенной балки

Находим расчётную длину второстепенной балки l_{o вт.б}

где l_вт.б. – шаг главных балок или расстояние от внутренней грани стены до оси главной балки;

0,250 м – глубина заделки прокатной балки в стену (на 1 кирпич);

b_п – ширина полки главной балки.

Конструктивные требования к главной балке из условия жесткости (обеспечения общей устойчивости):

, т.к. это минимальная конструктивная ширина полки при опирании метала на металл,

где h_гл.б. – высота главной балки,

где l_гл.б. – длина главной баки.

МК –Сз-07-24сп – 2010	Лист
	4

Тогда при l_гл.б. = 19,2 м

1) .

Принимаю h_гл.б. = 1,9 м.

2) .

Принимаю b_п = 0,4 м.

3)

Расчетная погонная нагрузка на второстепенную балку без учета собственного веса балки

, кН/м

где q_пост – нормативная постоянная нагрузка на междуэтажное перекрытие [задание];

_fпост – коэффициент надежности по нагрузке для постоянной нагрузки, _fпост=1,1 [2, табл. 1];

q_вр – нормативная временная нагрузка на междуэтажное перекрытие [задание];

_fвр – коэффициент надежности по нагрузке для временной нагрузки, _fвр=1,2 [2, п. 3.7.];

a – шаг второстепенных балок

,

где l_гл.б. – длина главной балки;

.

Максимальный расчетный изгибающий момент для равномерно загруженной балки, ориентировочным учетом собственного веса определяется по формуле:

где ψ – коэффициент, учитывающий вес балки, ψ = 1,05.

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения второстепенной балки относительно нейтральной оси

,

где с – коэффициент, учитывающий возможность развития пластических деформаций, с=1,1 при [1, табл. 66];

R_y – расчетное сопротивление по пределу текучести стали второстепенной балки C235 ГОСТ 27772-88 [1, табл. 50*], R_y = 23,5 кН/см² [1, табл. 51*];

_c – коэффициент условий работы, _c = 1,1 [1, табл. 6*, прим. 4];

.

Принимаю балку двутавровую ГОСТ 8239-89 с моментом сопротивления  589,24 см³ и шириной полки  12 см [4, прил. 3, табл. 3.1], т.к. минимальная площадка опирания ж/б плит на второстепенную балку составляет 5,5 см, плюс шов в 1 см.

Принимаю двутавр № 33

МК –Сз-07-24сп – 2010	Лист
	5

hb = 330 мм bf = 140 мм t = 7,0 мм s = 6,0 мм

Wx = 597,0 см3 Iх = 9840 см4 Sх = 339,0 см3 ρg = 0,422 кН/м

Уточняю максимальный расчетный изгибающий момент в сечении второстепенной балки, за счет фактической величины собственного веса:

где _fв.б. – коэффициент надежности по нагрузки для собственного веса стальной балки, _fв.б = 1,05 [2, табл. 1].

Проверка прочности по нормальным напряжениям:

где с* – коэффициент, учитывающий возможность развития пластических деформаций, с = 1,077

R_y – расчетное сопротивление по пределу текучести стали второстепенной балки C235 ГОСТ 27772-88 [1, табл. 50*], R_y =23,5 кН/см² [1, табл. 51*];

_c – коэффициент условий работы, _c=1,1 [1, табл. 6*, прим. 4].

;

.

Условие выполняется, прочность балки обеспечена.