Проектирование металлической балочной площадки (126053)

Посмотреть архив целиком

Федеральное агентство по образованию

Томский государственный архитектурно-строительный университет











КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

ТЕМА

«БАЛОЧНАЯ ПЛОЩАДКА»





Составила:

Студентка гр.162-021

Гусакова Н.В.

Проверил:

Айдаров Д.П.




Томск 2011


Таблица 1Геометрические характеристики подобранных сечений

Наименование характеристик

Характеристика сечения

Основного

Уменьшенного

Высота сечения, см

Расстояние между

центрами поясов, см

Площадь стенки, см2

Площадь сечения, см2

Условная гибкость стенки

Момент инерции стенки,см4

Момент инерции поясов,см4

Момент инерции сечения,см4

Момент сопротивления

сечения, см3

Статический момент сечения

пояса, см3


Статический момент половины

Сечения, см3




Вариант 1


1. Балочная клетка нормального типа. Схема балочной клетки


Компоновка варианта.

Принимая ориентировочно пролёт настила равным 1м, по табл. п3. находим , затем по табл. п4. устанавливаем рекомендуемую толщину настила .

Тогда пролёт настила


, где


пролёт настила

коэффициент надёжности по назначению, численное значение которого = 0,95.

норма прогиба


.


коэф. Пуассона


Требуемое количество шагов балок настила в пределах пролёта главной балки



пролёт главной балки

Округляя количество шагов большую сторону до целого чётного числа, (на основе ограничений по компоновке варианта), окончательно К=9.

Фактический шаг балок настила


.


Компоновка варианта


Рис.1 Компоновка балочной клетки нормального типа.


2. Расчёт балки настила


Расчетная схема настила

Расчетную схему балки настила принимаем в виде однопролетной шарнирно-опертой балки пролётом 400 см, загруженной равномерно распределённой погонной нагрузкой, собираемой с грузовой площади шириной



Рис.2 Расчётная схема настила

1- настил

2- балка настила

3- сварные швы


Сбор нагрузок

В соответствии с рис. 2 погонная нормативная нагрузка на балку настила



Где

1.02, коэффициент, учитывающий собственный вес балки

, коэффициент сочетания нагрузок

коэффициент надёжности постоянных нагрузок, для стальных конструкций =1,05.

коэффициент надёжности постоянной нагрузки 1,1 приведено в задании на проектирование.

шаг балок настила

плотность стали

Погонная расчетная нагрузка:




Статический расчёт балки настила в соответствии с принятой расчётной схемой



Подбор сечения балки настила


Требуемые геометрические характеристики сечения балки:

-момент сопротивления



Где

коэффициент, учитывающий ограниченных пластических деформаций в сечении балки =1,1 по ГОСТ 8239-89

расчётное сопротивление стали по пределу текучести (табл. П2) ГОСТ 27772-88

, коэффициент условий работы

-момент инерции


.



Где

167 (табл. П.3), при пролёте балки l=4м.

По ГОСТ 8239-89 принимаем I №30 с Jx =7080 см4, Wx=472см3, bf=13,5см, Pbn=36,5кг/м, twbn =0,65см

Одновременно должно выполняться неравенство Wx > Wreq; Jx Jreq.

Уточняем толщину настила


Окончательно tn=9мм.

Расход стали по варианту:




Вариант 2


Балочная клетка усложнённого типа


1. Компоновка варианта


В соответствии с ограничениями по компоновке варианта шаг второстепенных балок принимаем b=2м.

Количество шагов второстепенных балок в пределах пролёта главной балки:



Т. к. получилось дробное число, количество шагов округлим в меньшую сторону К=4 => b=2,25 м.

Учитывая, что по первому варианту аbn = 100см, определяем требуемое число шагов балок настила в пределах пролёта второстепенных балок:



Количество шагов отвечает ограничениям по компоновке варианта.

Таким образом, шаг балок настила abn =100см, а их пролёт b=200см шаг второстепенных балок b=225 см, и их пролёт ls = 400см.

Компоновка варианта



Рис.3 Компоновка балочной клетки усложнённого типа


2. Расчёт балки настила


Расчётная схема балки настила (рис.2).

Сбор нагрузок



Погонная расчетная нагрузка:



Статический расчёт балки настила:



Подбор сечения

Требуемые геометрические характеристики

-момент сопротивления



.


-момент инерции


.


Принимаем по ГОСТ 8239-89 I №18 с Jx=1290см4, Wx=143см3, bfbn=9,0см, Pbn=18,4кг/м.

Толщина настила


Окончательно tn=10мм.


3.Расчёт второстепенной балки


Расчётную схему принимаем в виде однопролётной шарнирноопертой балки пролётом ls=400см, сосредоточенными силами.


- опорная реакция балки настила


Погонная нормативная нагрузка

Погонная расчётная нагрузка



Статический расчёт:



Подбор сечения балки

Требуемый момент сопротивления сечения балки



-момент инерции



По ГОСТ 8239-89 принимаем I №40 с Jx=19062см4, Wx=953см3, bfbn=15.5см, Pbn=57кг/м.

Проверка прочности, жёсткости и общей устойчивости

Общая устойчивость балки обеспечивается при выполнении условия:



Значение



по табл. П5 определяем



Фактическое значение



Неравенство не выполняется, т.к.


= 6,45 > = 5,87


В соответствии с рекомендациями п.13 перейдём на расчёт балки как упруго работающей. При с1 = 1.

Требуемый момент сопротивления



Требуемый момент инерции


.


Достаточно прежний номер профиля балки По ГОСТ 8239-89 принимаем I №40 с Jx=19062см4, Wx=953см3, bfbn=15.5см, Pbn=57кг/м.

Тогда



по табл. П.5 определяем

Уточняем предельное значение

при

коэффициент учитывающий развитие пластической деформации в сечении балки; при расчёте балки по упругой стадии работы.



Неравенство = 6,89 > = 19,4 выполняется, следовательно устойчивость второстепенной балки обеспечена.

Расход стали по варианту.



Сравнение вариантов.




Вариант

Расход стали

Кол.балок

кг/м2

%

1

107,15

100

14

2

119,7

111

24

Вывод: За оптимальный принимаем первый вариант, имеющий меньший расход стали и более простое конструктивное решение.


4. Расчет и конструирование составной сварной балки


На стальной листовой настил толщиной tn=9 мм, передаётся равномерно распределённая временная нагрузка qn=45кН/м2 с .

Настил опирается на прокатные балки из двутавра I №30 ГОСТ 8239-89

Линейная плотность Pbnкг/м

Ширина полки балки bfbn=135мм

Опорная реакция Qbn= 97,2 кН

Шаг балок abn=1000мм

Отметка пола площадки Hf = 6000м

Отметка верха габарита помещения Hg=4,000м.

Выбор материала балки.

Согласно задания дан материал сталь С235.

Предположим. Что толщина листового настила и толщина полок вспомогательных (прокатных) балок не будет превышать 20 мм по табл.п2. для толщины проката от 7 до 20мм выписываем нормативные и расчётные сопротивления стали С-235, необходимые для производства расчётов:

Ryn=23,5 кн/cм2 , Run=36 кн/cм2 , Ry=23 кн/cм2 , Ru=35 кн/cм2 , Ryn=13,5 кн/cм2

Выбор расчётной схемы балки

Расчётную схему главной балки принимаем в виде однопролётной шарнирно опёртой балки. Нагрузка на главную балку от балок настила передаётся в виде сосредоточенных сил. Так как количество сосредоточенных сил более 5. действие сил заменяем действием равномерно распределённой нагрузки.


Рис.4 Расчётная схема главной балки


Принимаем для балки настила:

Двутавр I №30 ГОСТ 8239-89 с Jx =7080 см4, Wx=472см3, bf=13,5см, Pbn=36,5кг/м, twbn =0,65см

Сбор нагрузки на балку.

Нормативная погонная:


где

коэффициент, учитывающий собственный вес главной балки, принимаемый при пролёте lm ≤ 12м =1,02

коэффициент сочетания нагрузок, равный 1 при одной временной нагрузке

кг/см3 плотность стали.

Погонная расчётная нагрузка:


Случайные файлы

Файл
164467.rtf
3654.rtf
50700.doc
146889.rtf
61074.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.