Міністерство освіти і науки України

Криворізький технічний університет

Кафедра промислового та цивільного будівництва

Курсова робота

з металевих конструкцій

„Балки і балочні клітки”

Виконав:

ст.гр. ПЦБ-08 -2

Кузьміщев О.Ю.

Перевірив:

викладач Сліпич О.О.

Кривий Ріг

2011

Зміст:

1	Вибір варіанта балкової клітки...........................................................................................	3
2	Розрахунок головної балки..................................................................................................	6
2.1.	Попередній підбір перерізу.................................................................................................	6
2.2.	Зміна перерізу балки............................................................................................................	8
2.3.	Перевірка балок на міцність, жорсткість і загальну стійкість.........................................	8
2.4.	Перевірка місцевої стійкості стиснутого поясу і стінки...................................................	10
2.5.	Розрахунок поясних швів.....................................................................................................	11
2.6.	Розрахунок опорної частини балки.....................................................................................	11
3	Розрахунок і конструювання центрально-стиснутих колон.............................................	12
3.1.	Стержень суцільної колони................................................................................................	12
3.2.	Розрахунок і конструювання оголовку колони.................................................................	13
3.3.	Розрахунок і конструювання баз колони............................................................................	14
4.	Література..............................................................................................................................	15

Розрахувати балкову клітку з розміром вічка 13х6 м з металевим настилом. Сполучення балок між собою і колонною . Нормативне тимчасове рівномірно розподілене навантаження на балочну клітину 30 кПа =30 кН/м2

1. Вибір варіанта балкової клітини.

Розглянемо два варіанта балкової клітини (нормальну і ускладнену).

Перший варіант

Настил сприймає рівномірно розподілене навантаження = 30 кПа = 30 кН/м².

Приймаємо відстань між балками настилу – 1 м.

Мал. 1. Балочна клітка нормального типу.

Граничний відносний прогін настилу приймають не більше 1/100...1/150. Визначаємо розміри настилу. Відношення ширини настилу до його товщини:

, де – відношення прольоту настилу до граничного прогину;

– циліндрична жорсткість смужки (для сталі Е = 2,06∙10⁴ кН/см², ν=0,3).

Прийнявши l_d = 100 см, визначаємо t_α = 100/83 =1.2 см. Приймаємо товщину настилу t_α = 1,2 см. Сила, яка розтягує настил:

= 3,57 кН/см, де γ_f – коефіцієнт по навантаженню.

Добуток β_f×R_wf = 0,9∙180 = 162 МПа < β_z×R_wz = 1,05∙0,45∙360 = 170,1 МПа тому розрахунок ведемо по металу шва. Зварювання напівавтоматичне, положення шва нижнє, зварювальний дріт СВ-08А, розрахунковий катет шва:

K> = 0,022=0,22 см

По конструктивним вимогам прийнято K_f = 4 мм.

Власна вага настилу на 1м² перекриття: = 0,942 кН/м², де t_α – товщина настилу, м. Нормативне погонне навантаження на балку:

= 31.56 кН/м, де

Vⁿ – нормативне рівномірно розподілене тимчасове навантаження, кПа

gⁿ – постійне рівномірно розподілене навантаження, кПа

a – крок балок, м.

Розрахункова величина навантаження:

= 37.73 кН/м, де γ_fv, γ_fg – відповідно коефіцієнти надійності для тимчасового і постійного навантаження.

Нормативний і розрахунковий згинаючий моменти в балці:

кН∙cм

кН∙cм

Розрахункове значення поперечної сили:

кН∙м

Необхідний момент опору від розрахункових навантажень:

см³

По сортаменту приймаємо двотавр №36, для якого W_x=743 см³, I_x=13380см⁴, h=360 мм, b=145 мм, t =12.3 мм, R = 14,0 мм, q = 48.6 кг/м.

Перевіряємо міцність балки по нормальним напругам:

Міцність забезпечена, перевіряємо жорсткість:

- жорсткість забезпечена.

Другий варіант

Приймаємо крок балок настилу l_d=1,0 м. Тоді = 1,2 см. Приймаємо товщину настилу t_α = 1,2 см. розраховуємо балку настилу прольотом 6 м.

Власна вага настилу на 1м² перекриття = 0.942 кН/м², де t_α – товщина настилу, м Нормативне погонне навантаження на балку = 31.56 кН/м, де

Vⁿ – нормативне рівномірно розподілене тимчасове навантаження, кПа

gⁿ – постійне рівномірно розподілене навантаження, кПа

a – крок балок, м.

Розрахункова величина навантаження:

= 37.72 кН/м, де γ_fv, γ_fg – відповідно коефіцієнти надійності для тимчасового і постійного навантаження.

Нормативний і розрахунковий згинаючий моменти в балці:

кН∙м

кН∙м

Розрахункове значення поперечної сили:

кН∙м

Необхідний момент опору від розрахункових навантажень:

см³