гр 321211 Голованова С.А. вариант 4

Не посчитано: 5. Расчёт расхода металла на 1 м² балочной клетки

Рисунки не исправлены

Содержание.

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

2. Расчёт элементов балочной клетки………………………………………...........3

2.1. Расчёт настила…………………………………………………………...3

2.2. Подбор и проверка сечения второстепенной балки………………..…3

3. Расчет и конструирование главной балки……………………………………….5

3.1. Определение нагрузок и расчетных усилий………………………..….5

3.2. Подбор и проверка сечения……………………………………………..5

3.3. Изменение сечения главной балки по ее длине……………………..…7

3.4. Расчет поясных швов…………………………………………………....9

3.5. Проверка общей устойчивости балки и местной устойчивости

cтенки………………………………………………………………………….9

3.6. Конструирование и расчет опорного ребра жесткости………………12

3.7. Расчет монтажного сварного стыка…………………………………....14

3.8. Расчет узла сопряжения второстепенной балки с главной………..…15

4. Расчет и конструирование элементов центрально сжатой

сквозной колонны……………………………………………………………………16

4.1. Подбор сечения стержня колонны……………………………………..16

4.1.1. Расчет стержня колонны относительно ос X-X………………16

4.1.2. Расчет стержня колонны относительно оси y-y……………..17

4.2. Конструирование и расчет элементов решетки…………………….....20

4.3. Конструирование и расчет базы колонны…………………………..….22

4.4. Конструирование и расчет оголовка колонны…………………...…….23

4.5. Расчёт количества планок…………………………………………..…...23

5. Расчёт расхода металла на 1 м² балочной клетки………………..………………24

6. Список литературы…………………………………………………………...……25

1. Исходные данные

Требуется запроектировать балочную клетку нормального типа с размерами в плане под временную полезную нагрузку.

Сетка колонн . Тип настила –железобетон. Главная балка – сварной двутавр. Сопряжение балок – в одном уровне.

Колонны запроектированы стальные, на планках, из двух прокатных двутавров.

Материал конструкций балочной клетки – С275.

Класс бетона фундамента – В25.

2. Расчёт элементов балочной клетки

2.1. Расчёт настила

2.2. Подбор и проверка сечения второстепенной балки

Второстепенные балки располагаем таким образом, чтобы середина пролета главной балки оказалась свободной от опирания второстепенных балок для конструирования монтажного стыка. По второстепенным балкам принят железобетонный настил ,.

Нормативная погонная нагрузка на балку:

.

Расчетная погонная нагрузку на балку:

Рисунок 1 – Расчетная схема второстепенной балки

Расчетные значения:

– Изгибающего момента:;

– Поперечной силы: .

Под статическую нагрузку для второстепенной балки, не имеющей сварных соединений, принимаем сталь С245, для которой , прифасонного проката.

Требуемый момент сопротивления:

;

По сортаменту принимаем двутавр с меньшим отклонением момента сопротивления от –I45Б2 со следующими геометрическими характеристиками: ;;;.

Проверка принятого сечения на прочность с учетом собственного веса

;

;

;

.

Прочность балки обеспечена.

Нормативная погонная нагрузка на балку с учетом собственного веса

.

Проверку жесткости балки выполняем по формуле

.

Жесткость балки обеспечена.

Окончательно принимаем второстепенную балку изI30Б1.

3. Расчет и конструирование главной балки

3.1. Определение нагрузок и расчетных усилий

Интенсивность расчетной погонной нагрузки на главную балку:

.

Интенсивность нормативной погонной нагрузки на главную балку:

Рисунок 2– Расчетная схема главной балки

Расчетные значения:

– Изгибающего момента: ;

– Поперечной силы: .

3.2. Подбор и проверка сечения

Для главной балки примем сталь С245, , для которой , прилистового проката.

Требуемый момент сечения балки:

Минимальная высота сечения балки из условия жесткости при предельном относительном прогибе по формуле:

.

Ориентировочная толщина сетки определяется по формуле:

.

Примем .

Оптимальная высота сечения по формуле:

.

Примем .

Предварительно примем толщину пояса и найдем толщину стенки из условия среза на опоре по формуле прии

;

Это условие соблюдается.

.

Момент инерции стенки балки:

.

Требуемая площадь сечения пояса:

Ширина пояса:

.

Значение ширины пояса балки – b – должно лежать в пределах: ,что не соответствует требованиям.

Примем сталь С285 с Ry=260 при t=11...20 тогда

Толщину стенки отставляем прежней tw=12мм. Тогда

_Примем h=150мм >hmin. Предварительную толщину пояса оставляем прежней, т.е. _.

_{Проверку стенки на срез не имеет смысла выполнять, поскольку высота и толщина стенки остались прежними , а прочность повышена.}

_{Проверим условие необходимости установки продольного ребра жесткости:}

т.е. продольное ребро жесткости не требуется.**

Требуемый момент инерции измененного сечения балки для принятой марки стали С285:

Ширина пояса b=98,7/2=49,35см.

Рисунок 3 – Сечение главной балки

Ширину пояса можно принять равной 500мм, что будет отвечать конструктивным требованиям.

Проверим условие обеспечения местной устойчивости для принятого сечения пояса:

Условие выполняется.

Проверим принятое сечение на прочность по нормальным напряжениям.

Вычислим момент сопротивления сечения пояса и проверим его на прочность:

Недонапряжение составляет:

.