- •П.А. Доржиев расчет и конструирование элементов балочной клетки и колонны
- •Содержание
- •Введение
- •1.1. Цель курсовой работы
- •1.2. Содержание и оформление работы
- •Первый лист
- •Второй лист
- •1.3. Распределение трудоемкости выполнения работы
- •2. Выбор марки стали и назначение расчетной схемы
- •3. Технико-экономическое обоснование балочной клетки
- •3.1. Выбор компоновочной схемы балочной клетки
- •4. Расчет настила
- •Толщина и пролет железобетонной плиты
- •5. Расчет балок настила и вспомогательных балок
- •5.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •5.2. Определение усилий и подбор сечения для балки настила
- •5.3. Проверка принятого прокатного профиля
- •5.3.1. Проверка нормальных напряжений
- •5.3.2. Проверка касательных напряжений Касательные напряжения следует определять и проверять в опорном сечении:
- •5.3.3. Проверка жесткости
- •5.4. Выбор оптимального варианта
- •6. Расчет главной балки при усложненном типе балочной клетки
- •6.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •6.2. Определение усилий
- •Максимальная величина поперечной силы (она же – опорная реакция)
- •- В опорном сечении со стороны пролета
- •Максимальная величина опорной реакции двухконсольной балки
- •6.3. Компоновка сечения
- •Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки
- •6.4. Проверка нормальных напряжений
- •- То же в опорном сечении со стороны пролета
- •Опорная реакция двухконсольной балки от собственного веса
- •6.5. Проверка жесткости
- •6.6. Изменение сечения балки по длине
- •Требуемый момент сопротивления измененного сечения:
- •Требуемая площадь пояса в измененном сечении:
- •Ширина пояса в измененном сечении:
- •Для измененного сечения балки вычисляют:
- •6.7. Проверка прочности балки в измененном сечении
- •6.8. Проверка касательных напряжений в опорном сечении
- •6.9. Проверка общей устойчивости
- •7. Расчет главной балки при нормальном типе балочной клетки
- •7.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •7.2. Определение усилий
- •7.3. Компоновка сечения
- •7.4. Проверка нормальных напряжений
- •7.5. Проверка жесткости
- •7.6. Изменение сечения балки по длине
- •7.7. Проверка прочности балки
- •7.8. Проверка общей устойчивости
- •7.9. Проверка местной устойчивости элементов балки
- •7.10. Расчет поясных швов
- •7.11. Конструирование и расчет опорной части
- •7.12. Конструирование и расчет монтажного стыка главной балки
- •Lмаксh-(120-180) мм
- •7.13. Конструирование сопряжения вспомогательных балок
- •8. Расчет колонны
- •8.1. Расчет стержня колонны сплошного сечения
- •8.2. Проверка местной устойчивости элементов стержня колонны
- •8.3. Расчет стержня колонны сквозного сечения
- •8.4. Расчет планок
- •8.5. Расчет оголовка колонны
- •8.6. Расчет базы
- •Пример выполнения курсовой работы Исходные данные расчета :
- •Технико-экономическое обоснование комоновки балочной клетки
- •Выбор компоновочной схемы
- •1.2. Выбор стали основных конструкций
- •1.3. Расчет настила
- •1.4. Расчет балок настила и вспомогательных балок
- •Нормативный изгибающий момент
- •Подбираем сечение вспомогательных балок
- •Определение усилий
- •2.3. Компоновка сечения главной балки
- •2.4. Проверка нормальных напряжений
- •Изменение сечения балки по длине
- •Проверка прочности балки в измененном сечении
- •Проверка местной устойчивости элементов балки и расчет ребер
- •Проверка жесткости Проверяют жесткость разрезной балки
- •Расчет поясных швов
- •2.10. Конструирование и расчет опорной части балки
- •2.11. Расчет и конструирование монтажного стыка
- •Проверим прочность поясных накладок , ослабленных отверстиями под болты
- •3. Расчет колонны
- •3.1. Расчет стержня колонны сквозного сечения
- •Принимаем ветви из двух швеллеров № 40
- •3.2. Расчет планок
- •3.3. Расчет оголовка колонны
- •3.4. Расчет базы колонны
- •Исходные данные для проектирования
- •Список литературы
- •670013, Г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40 в
5.3. Проверка принятого прокатного профиля
Проверки принятого сечения балки следует выполнять:
по уточненным нагрузкам, определенным с учетом дополнительной нагрузки от собственного веса балки;
по расчетному сопротивлению стали, определенному в зависимости от фактической толщины проката, равной толщине полки балки;
по фактическим статическим характеристикам поперечного сечения балки.
Усилия, уточненные с учетом действия дополнительной нагрузки от собственного веса балки (в размерности кН м, кН):
- изгибающий момент нормативный
Mн1= M н + g с.в l 2 / 8 (5.9)
-изгибающий момент расчетный
M1= M + 1.05 g с.в l 2 / 8 (5.10)
-поперечная сила
Q1 = Q + g с.в l / 2 (5.11)
5.3.1. Проверка нормальных напряжений
При расчете в упругой стадии
Максимальная величина нормальных напряжений, действующих в середине пролета
= М1 / W Ryc (5.12)
При ограниченном развитии пластических деформаций
Максимальная величина нормальных напряжений, действующих в середине пролета
= М1 / С1 W Ryc (5.13)
где С1 = С при < = 0. 5 Rs. и С1 = 1.05 С при 0. 5 Rs < < = 0. 9 Rs.
= Q2 / (h – 2 tf) t w (5.14)
Q2 – поперечная сила, определенная в том же сечении, где действует изгибающий момент M1
(5.15)
С – коэффициент, который может быть определен путем линейной интерполяции значений, заданных в таблице 3,
при Af/А = bf tf / (A - 2 bf tf) (5.16)
или может быть вычислен по формуле
C = 0.04576 / (Af/А) + 1.0185 (5.17)
Таблица 3
Af/А |
0,25 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
С |
1,19 |
1,12 |
1,07 |
1,04 |
5.3.2. Проверка касательных напряжений Касательные напряжения следует определять и проверять в опорном сечении:
= Q1 / (h – 2 tf) t w 0,58Ryc (5.18)
где Q1 – опорная реакция балки, определенная по формуле (5.11);
- коэффициент, учитывающий ослабление стенки отверстиями (например, для болтов)
= a / (a - d), (5.19)
где a – шаг отверстий, d – диаметр отверстий.
5.3.3. Проверка жесткости
Проверка жесткости балки производится по формуле:
f /l = 5 /48 (M н1 l /E Jx) <= 1/ n 0 (5.20)
При неудовлетворительном результате любой из проверок, необходимо принять двутавр следующего по сортаменту номера, уточнить величины действующих усилий по формулам (5.9)(5.11) и вновь выполнить проверки прочности и жесткости. В том случае если сечение вспомогательной балки не может быть подобрано из двутавров обычного сортамента, следует использовать двутавры с параллельными гранями полок типов Б и Ш по ГОСТ 26020 – 83 или составные сварные.
Проверка местной устойчивости полки и стенки балки настила не производится, так как она обеспечена при принятых геометрических размерах элементов прокатных профилей. Общая устойчивость балок настила обеспечена за счет их связи со сплошным жестким настилом. В том случае если нагрузка на вспомогательные балки передается как сосредоточенная (через балки настила), проверка общей устойчивости вспомогательных балок производится по рекомендациям раздела.
