- •Министерство образования и науки российской федерации
- •1. Общие указания по содержанию и оформлению курсовой работы
- •2. Выбор сталей для строительных конструкций
- •Назначение стали в конструкциях и сооружениях
- •Нормируемые характеристики для категорий поставки
- •Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката (выборка)
- •Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности
- •Материалы для сварки, соответствующие стали
- •Расчетные сопротивления сварных соединений
- •Нормативные и расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами
- •3. Расчет и конструирование соединений металлических конструкций
- •3.1. Сварные соединения
- •3.1.1. Виды сварных соединений
- •Виды сварных соединений
- •Допустимая наибольшая разность толщин деталей, свариваемых встык без скоса кромок
- •3.1.2. Классификация сварных швов
- •Минимальные катеты cварных швов
- •Виды стыковых швов в элементах стальных конструкций
- •3.1.3. Расчет стыковых соединений
- •3.1.4. Расчет соединений с угловыми швами
- •Значения коэффициентов f и z
- •Максимальные катеты швов kf,max у скруглений прокатных профилей
- •3.2. Болтовые соединения
- •Высокопрочные гост 22356-77
- •Диаметры отверстий болтов
- •3.2.1. Размещение болтов в соединении
- •Нормы расстановки болтов в болтовых соединениях
- •3.2.2. Срезные соединения на болтах нормальной точности
- •Расчетные сопротивления одноболтовых соединений срезу и растяжению болтов
- •Расчетные сопротивления смятию Rbр элементов, соединяемых болтами
- •Площади сечения болтов
- •Коэффициенты условий работы болтового соединения
- •3.2.3. Фрикционные соединения на высокопрочных болтах
- •Нормативные и расчетные сопротивления высокопрочных болтов из стали 40х по гост р 52643
- •Коэффициенты трения и надежности h
- •4. Расчет и конструирование элементов балочной клетки
- •Вертикальные предельные прогибы fu элементов балочной клетки
- •4.1. Первый вариант балочной клетки
- •4.1.1. Расчет плоского стального настила
- •Рекомендуемая толщина стального настила
- •4.1.2. Расчет балки настила
- •4.2. Второй вариант балочной клетки
- •4.2.1. Расчет балки настила
- •Площадь пояса
- •4.2.2. Расчет вспомогательной балки
- •Нормативная нагрузка на вспомогательную балку
- •Площадь пояса
- •На стенку прокатной балки
- •4.3. Третий вариант балочной клетки
- •4.3.1. Расчет железобетонного настила
- •Толщина железобетонной плиты
- •4.3.2. Расчет балки настила
- •4.4. Четвертый вариант балочной клетки
- •4.4.1. Расчет балки настила
- •4.4.2. Расчет вспомогательной балки
- •4.5. Выбор оптимального варианта балочной клетки
- •Сравнение вариантов балочной клетки (расход на 1 м2 рабочей площадки)
- •5. Расчет главной балки
- •5.1. Определение усилий
- •5.2. Компоновка сечения
- •Напряжений σ и τ по сечению
- •Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки
- •Горячекатаные полосы по гост 103-76*
- •Стальлистовая горячекатаная (выборка из гост 19903-74*)
- •Сталь широкополосная универсальная по гост 82-70*
- •5.3. Проверка прочности балки
- •На стенку сварной балки при поэтажном сопряжении балок
- •5.4. Изменение сечения балки по длине
- •5.5. Проверка общей устойчивости балки
- •5.6. Проверка местной устойчивости элементов балки
- •5.6.1. Проверка местной устойчивости стенки балки
- •Значения коэффициента ссr в зависимости от значения δ
- •5.6.2. Проверка местной устойчивости стенки балки при наличии местных напряжений (σloc 0)
- •Значение коэффициента c1
- •Значение коэффициента c2
- •Значения коэффициента ccr в зависимости от отношения a/hw
- •5.7. Проверка жесткости главной балки
- •5.8. Расчет соединения поясов балки со стенкой
- •5.9. Конструирование и расчет опорной части главной балки
- •Характеристики кривых устойчивости
- •5.10. Проектирование монтажного стыка главной балки
- •5.10.1. Монтажный стык на сварке
- •5.10.2. Монтажный стык на высокопрочных болтах
- •Площади сечения болтов
- •Нормативные и расчетные сопротивления высокопрочных болтов из стали 40х по гост р 52643
- •Расчет стыка пояса.Расчетное усилие в поясе определяется по формуле
- •Коэффициенты стыка стенки балок
- •5.11. Опирания и сопряжения балок
- •6. Расчет колонн
- •6.1. Подбор сечения сплошной колонны
- •Коэффициенты для расчета на устойчивость центрально- и внецентренно сжатых элементов
- •Приближенные значения радиусов инерции IX и iy сечений
- •Поперечными ребрами жесткости
- •6.2. Подбор сечения сквозной колонны
- •6.2.1. Расчет колонны на устойчивость относительно материальной оси
- •6.2.2. Расчет колонны на устойчивость относительно свободной оси y-y
- •6.2.3. Сквозная колонна с безраскосной решеткой (планками)
- •6.2.4. Сквозная колонна с треугольнойрешеткой
- •6.3. Конструирование и расчет оголовков колонн
- •6.3.1. Оголовок сплошной колонны
- •6.3.2. Оголовок сквозной колонны
- •6.4. Расчет и конструирование базы колонны
- •6.4.1. Определение размеров опорной плиты в плане
- •Расчетные сопротивления бетона Rb
- •6.4.2. Определение толщины опорной плиты
- •Коэффициенты 1 для расчета на изгиб плиты, опертой по четырем сторонам
- •Коэффициенты для расчета на изгиб плиты, опертой на три канта
- •6.4.3. Расчет траверсы
- •Заключение
- •Сортаменты
- •Окончание таблицы а.1
- •Сталь горячекатаная, балки двутавровые по гост 8239-89
- •Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок по гост 26020-83
- •Окончание таблицы а.3
- •Уголки стальные горячекатаные равнополочные по гост 8509-93
- •Исходные данные для выполнения курсовой работы
- •Образец титульного листа пояснительной записки
- •Проектирование рабочей площадки
- •Наиболее употребляемые термины и определения
- •Оглавление
- •1. Общие указания по содержанию и оформлению курсовой
- •3. Расчет и конструирование соединений металлических
- •Темников Виктор Георгиевич металлические конструкции, включая сварку проектирование рабочей площадки
- •664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Значения коэффициента ссr в зависимости от значения δ
|
|
0,8 |
1,0 |
2,0 |
4,0 |
6,0 |
10,0 |
30 |
|
ссr |
30,0 |
31,5 |
33,3 |
34,6 |
34,8 |
35,1 |
35,5 |
Проверяем местную устойчивость стенки:
σ/cсr= 21,23 / 44,38 = 0,48 <γс= 1.
Устойчивость стенки в середине балки обеспечена.
Проверка местной устойчивости стенки в отсеке с измененном сечением (рис. 5.9).
Расчетное сечение в отсеке располагается на расстоянии hw/2 от правого ребра ихот опоры:
х=а1 + а–hw/2 = 1,5 + 3 – 1,5 / 2 = 3,75 м.
Расчетные усилия в сечении:
М =qx(l–x)/2 = 115,03 · 3,75 (18 – 3,75) / 2 = 3073,46 кН∙м;
![]()
Краевое напряжение сжатия в стенке
σ=M(hw/h)/W1= 307346 (150 / 155) /13357 = 22,27 кН/см2.
Среднее касательное напряжение в отсеке
τ=Q/(hwtw) = 603,91 / (150 ∙ 1,2) = 3,36 кН/см2.
Локальное напряжение σloc= 0.

Рис. 5.9.К расчету местной устойчивости стенки балки
Критическое нормальное напряжение
![]()
где cсr= 31,8 – по табл. 5.6 в зависимости от

Критическое касательное напряжение

где
– отношение большей стороны отсекаaилиhwк меньшейd;
![]()
здесь d=hw= 1,5 м <a= 3 м.
Производим проверку:
![]()
Стенка устойчива.
Проверка местной устойчивости стенки в первом отсекев сечении на расстоянии от опорыx1=a1/2 = 1,5 / 2 = 0,75 м (рис. 5.9), здесь a1=hw.
Определяем усилия:
M1 =qx1(l–x1)/2 = 115,03 · 0,75 (18 – 0,75) / 2 = 744,1 кН∙м;
![]()
Краевое напряжение сжатия в стенке
σ=M1(hw/h)/W1= 74410 (150 / 155) /13357 = 5,39 кН/см2.
Среднее касательное напряжение в отсеке
τ=Q1/(hwtw) = 949 / (150 ∙ 1,2) = 5,27 кН/см2.
Локальное
напряжение
![]()
Критическое нормальное напряжение
при = 1,16.
Критическое касательное напряжение

где
– отношение большей стороны отсекаaилиhwк меньшейd;
![]()
здесь d=hw=a1= 1,5 м – меньшая из сторон отсека.
Производим проверку:
![]()
Стенка в первом от опоры отсеке устойчива.
В случае невыполнения условия устойчивости стенки необходимо увеличить толщину стенки twили уменьшить расстояние между поперечными ребрами жесткостиаи повторно произвести проверку ее устойчивости.
5.6.2. Проверка местной устойчивости стенки балки при наличии местных напряжений (σloc 0)
При наличии местных напряжений (только для варианта, в котором имеются местные напряжения) проверку стенки на местную устойчивость следует выполнять в зависимости от значенияa/hw, при этом значенияMи Qопределяют в одном сечении балки.
Значения критических напряжений определяются в предположении выпучивания стенки между ребрами жесткости при ее потере устойчивости по одной полуволне при частом расположении ребер (a/hw0,8) и при более редкой расстановке ребер жесткости (a/hw> 0,8) – по одной или двум полуволнам.
Значения нормальных и локальных критических напряжений потери устойчивости при a/hw0,8 вычисляются:
– критическое нормальное напряжение σcrтак же, как и при отсутствии местных напряжений по формуле

где ccrопределяется по табл. 5.6;
– критическое локальное напряжение

где с1– коэффициент, принимаемый по табл. 5.7 в зависимости отa/hw– соотношения сторон проверяемой пластины и значенияρ= 1,04lef/hw– относительной длины загружения пластины местной нагрузкойlefк высоте стенкиhw, здесьlef =b+ 2tf;
с2– коэффициент, принимаемый по табл. 5.8 в зависимости от отношения a/hw и значенияδ.
Таблица 5.7
