|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Принимаем настил шириной 1000 мм и толщиной 12 мм.Стр 1 из 4Следующая ⇒
Исходные данные.
Район строительства - Надым I2 Расчетная температура -440 Полезная нормативная нагрузка 26кН/м2 (2600кг/м2) Пролет главной балки - 13, 8 Пролет второстепенной балки - 5, 4 м Отметка настила Ннс=9, 6 м
Расчет настила.
где:
Е =2, 06*106 кгс/см2 – модуль упругости стали; Настил воспринимает полезную нагрузку и собственный вес. Исходя из значения проектной нагрузки
Определим предельное отношение пролета настила к его толщине:
Таким образом, при толщине настила 10 мм допустимый пролет настила составляет 87, 97 см. При толщине 12 мм пролет 1, 2 Принимаем настил шириной 1000 мм и толщиной 12 мм. Для расчета сварного шва, крепящего настил к балке, определяем силу распора по формуле:
где
Сварные соединения рассчитываем по двум сечениям: 1) по металлу шва:
где: N=H=356, 52 кгс/см;
Из условия прочности углового шва на срез определяем расчетную высоту катета сварного шва:
2) по металлу границы сплавления:
Определяем расчетную высоту катета сварного шва:
В соответствии с конструктивными требованиями к сварным соединениям, катеты угловых швов для ручной сварки при толщине свариваемых элементов 11-16 мм должны быть не менее 0, 6 см. Принимаем катет сварного соединения Компоновка элементов балочной клетки. Основными несущими элементами балочной клетки простого типа являются: - колонны; - главные балки (ГБ); - балки настила (БН); - настил. БН с шагом 1 м опираются на ГБ с шагом 5, 4 м. Шаг колонн в продольном направлении – 13, 8 м, в поперечном направлении – 5, 4 м. Сопряжение балок в одном уровне. По табл. 50* [1] при расчетной температуре -44°С подбираем марку стали: для настила, ГБ, БН и колонн принимаем сталь С345.
Расчет балок настила. Подбор сечения. Расчет на прочность разрезных балок сплошного сечения из стали с пределом текучести до 5400 кгс/см², несущих статическую нагрузку, выполняем по формуле 39 [1]:
где:
Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки:
В силу незначительности возникающих в балке внутренних усилий, она может быть прокатной. По сортаменту прокатных профилей ГОСТ26020-83 подбираем двутавр №20Б1 с моментом сопротивления W h=20 см b=10 см d=0, 56 см t=0, 85 см А=28, 49 см² Собственный вес одного погонного метра двутавра составляет 22, 4 кг или 0, 224 кН, что меньше принятого в первом приближении, поэтому в пересчете нагрузок с учетом собственного веса нет необходимости.
Проверка прогиба. Произведем расчет по II группе предельных состояний, который для изгибаемых элементов состоит в определении вертикального относительного прогиба элемента и сравнении его с предельно допустимым. Относительный прогиб однопролетной балки под равномерно распределенной нагрузкой определяем по формуле 7.18а [2]:
где: l =540 см– пролет БН;
Вертикальный относительный прогиб элементов не должен превышать допустимого прогиба для балок рабочих площадок производственных зданий при отсутствии крановых путей по табл.40* [1]: [f/l]=1/250.
Для балок настила принимаем двутавр №26Б1.
Для балок настила принимаем двутавр №30Б2.
Принимаем двутавр №30Б2 с моментом сопротивления W h=29, 9 см b=14, 0 см d=0, 6 см t=1 см А=46, 67 см² Р=36, 6кг/м
Расчет поясных швов. Расчет поясных швов ведется на силу сдвига пояса относительно стенки. Сдвигающая сила в сварных балках:
При неподвижной нагрузке двусторонние угловые швы составных двутавровых балок рассчитываются по формулам 133 и 134 [1]:
Высота шва из условия прочности металла шва:
Высота шва из условия прочности металла границы сплавления:
В соответствии с конструктивными требованиями к сварным соединениям, катеты угловых швов для полуавтоматической сварки при толщине более толстого из свариваемых элементов 26-30 мм должны быть не менее 1, 0 см. Принимаем катет сварного соединения
Подбор сечения стержня. 5.2.1. Подбор сплошного сечения стержня. Для колонны принимаем сталь С345 с расчетным сопротивлением по пределу текучести Зададимся гибкостью колонны: λ =80. По табл. 72 [1] определяем коэффициент продольного изгиба: φ =0, 686. Требуемая площадь сечения из условия устойчивости:
Требуемый радиус инерции сечения: По найденным значениям площади и радиуса инерции подбираем сплошное сечение колонны. По сортаменту прокатных профилей СТС АСЧМ 20-93 подбираем двутавр №30К2 с площадью сечения А=122, 7 см² и радиусом инерции i=15, 12 см. Проверим колонну с выбранным сечением на устойчивость. Гибкость колонны: Коэффициент продольного изгиба: φ =0, 770. Условие устойчивости:
5.2.2. Подбор сквозного сечения стержня. Проектируем колонну сквозного сечения из двух ветвей, соединенных между собой планками. Зададимся гибкостью колонны: λ =70. По табл. 72 [1] определяем коэффициент продольного изгиба: φ =0, 754. Требуемая площадь сечения из условия устойчивости:
Требуемый радиус инерции сечения: По найденным значениям площади и радиуса инерции подбираем сквозное сечение колонны. По сортаменту прокатных профилей СТС АСЧМ 20-93 подбираем два двутавра №35Б2 с площадью сечения А=55, 17 см² и радиусом инерции i=14, 47см. Проверим колонну с выбранным сечением на устойчивость. Гибкость колонны: Коэффициент продольного изгиба: φ =0, 766. Условие устойчивости:
Недонапряжения не должны превышать 10%:
Двутавр №35Б2 имеет следующие характеристики: h=34, 9 см b=15, 5 см s=0, 65 см t=10 см А=55, 17 см² W
Определим размеры сечения соединительных планок. Назначаем поперечные размеры планок:
Гибкость отдельных ветвей на участке между планками не должна быть более 40. Принимаем гибкость
Ширину колонны в осях примем равной 35 см. Приведенная гибкость стержня колонны определяется по табл. 7 [1] в зависимости от соотношения: где:
b=35 cм – ширина стержня колонны,
Момент инерции сечения колонны относительно оси у:
Радиус инерции сечения: Гибкость колонны относительно свободной оси: Приведенная гибкость: Данному значению гибкости соответствует φ =0, 799. Проверим напряжения относительно сквозной оси колонны:
5.3. Расчет соединительных планок.
Условная поперечная сила:
Условная поперечная сила, приходящаяся на планку:
Сила, срезывающая планку:
Момент, изгибающий планку в ее плоскости:
Планки крепятся к ветвям колонны сварными швами с высотой катета шва Площадь шва по металлу шва и по границе металла сплавления:
Момент сопротивления шва по металлу шва и по границе металла сплавления:
Фактические напряжения в сварном шве: - в металле шва:
- на границе сплавления:
Фактические суммарные напряжения не должны превышать расчетных сопротивлений по металлу шва и по металлу сплавления:
Прочность швов, крепящих планку к ветвям колонны, обеспечена.
Список используемой литературы.
1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции/ Госстрой СССР. 2. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/ Минстрой России. 3. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов/ Е.И.Беленя, Г.С.Веденников и др.; Под общ. ред. Е.И.Беленя. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1985. – 560 с. 4. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы стальных конструкций: Учеб.пособие для строит.вузов/ В.В.Горев, Б.Ю.Уваров, В.В.Филиппов и др.; Под ред. В.В.Горева. – М.: Высш.шк., 1997. – 527 с. 5. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов/ Г.С.Веденников, Е.И.Беленя, В.С.Игнатьева и др.; Под ред. Г.С.Веденникова – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1998. – 760 с. 6. Примеры расчета металлических конструкций: Учеб.пособие для техникумов/ А.П.Мандриков. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 431 с. 7. Расчет стальных конструкций: Справоч.пособие/ Я.М.Лихтарников, В.М.Клыков, Д.В.Ладыженский. – Киев: БС, 1975. – 351 с.
Исходные данные.
Район строительства - Надым I2 Расчетная температура -440 Полезная нормативная нагрузка 26кН/м2 (2600кг/м2) Пролет главной балки - 13, 8 Пролет второстепенной балки - 5, 4 м Отметка настила Ннс=9, 6 м
Расчет настила.
где:
Е =2, 06*106 кгс/см2 – модуль упругости стали; Настил воспринимает полезную нагрузку и собственный вес. Исходя из значения проектной нагрузки
Определим предельное отношение пролета настила к его толщине:
Таким образом, при толщине настила 10 мм допустимый пролет настила составляет 87, 97 см. При толщине 12 мм пролет 1, 2 Принимаем настил шириной 1000 мм и толщиной 12 мм. Для расчета сварного шва, крепящего настил к балке, определяем силу распора по формуле:
где
Сварные соединения рассчитываем по двум сечениям: 1) по металлу шва:
где: N=H=356, 52 кгс/см;
Из условия прочности углового шва на срез определяем расчетную высоту катета сварного шва:
2) по металлу границы сплавления:
Определяем расчетную высоту катета сварного шва:
В соответствии с конструктивными требованиями к сварным соединениям, катеты угловых швов для ручной сварки при толщине свариваемых элементов 11-16 мм должны быть не менее 0, 6 см. Принимаем катет сварного соединения |
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-11; Просмотров: 609; Нарушение авторского права страницы
При жестком закреплении сравнительно тонкого настила на неподвижных опорах конструкция настила рассчитывается на прогиб с распором. Размеры настила приближенно вычисляются из условия заданного предельного прогиба по формуле: 
- пролет настила; 
- толщина настила; 
- отношение пролета настила к его предельному прогибу (величина, обратная предельному значению относительного прогиба конструкции), для стального настила рабочих площадок производственных зданий при отсутствии крановых путей 
; 
- приведенный модуль упругости стали: 
(μ =0, 3 – коэффициент Пуассона для стали); 
- нормативное значение нагрузки, воспринимаемой настилом.
=25 кН/м², зададимся оптимальной толщиной настила 
(ρ =7850 кг/м³ – объемный вес стали)
78, 97 = 105, 6см.
=1, 2 - коэффициент надежности по нагрузке для действующей равномерно распределенной нагрузки при полном нормативном значении нагрузки 
=0, 7 - коэффициент глубины проплавления шва (по табл.34*[1] для ручной сварки); 
=1см - длина сварного шва (ширина полоски настила, закрепленной неподвижными шарнирами); 
=1850 кгс/см² - расчетное сопротивление металла шва сварного соединения с угловыми швами для электрода типа Э-42 по табл. 56[1]; 
=1 - коэффициент условий работы сварного шва; 
=1 - коэффициент условий работы конструкции по табл. 6* [1].
, где: 
=1 - коэффициент глубины проплавления шва (по табл.34*[1] для ручной сварки); 
- расчетное сопротивление металла границы сплавления сварного соединения с угловыми швами (по табл.3 [1]); 
=1 - коэффициент условий работы сварного шва.
=0, 6 см.
=1, 1 – принятый в первом приближении коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций в элементах конструкций и зависящий от формы сечения по табл.66 [1]; 
=32000 кгс/см² - расчетное сопротивление по пределу текучести для стали С345; 
=194, 3 см³ и следующими характеристиками: 
=1943 см 
- условие не выполнено.
- условие не выполнено.
, где 
- статический момент пояса относительно нейтральной оси сечения балки.
; 
.
.
.
.
.
.
- условие не выполнено, устойчивость колонны не обеспечена.
.
.
.
- условие выполнено, подобранное сечение удовлетворяет условию устойчивости центрально-сжатого стержня.
- условие выполнено, сечение рационально.
см 
=622, 9 см 
. Тогда расстояние в свету между планками: 
.
, 
- момент инерции одной ветви колонны относительно собственной оси у, 
- момент инерции сечения одной планки, 
- расстояние между осями планок.
, тогда приведенная гибкость стержня: 
.
.
.
.
.
- устойчивость колонны обеспечена.
.
.
.
с заводкой швов за край планки. Длина шва составляет 30 см, что меньше максимально допустимого значения 
.
