Балки и балочные конструкции
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Балки и балочные конструкции

Расчет балок

Расчет проводят по двум предельным состояниям: несущей способности и прогибам. Расчет прокатных балок начинают с нахождения номера профиля по сортаменту и его проверке на прочность, общую устойчивость и жесткость.

Прокатные балки.

Прочность проверяют по формулам:

σ = M/Wn,min ≤  Ry ;   τ = QS/I t ≤ Rs                                      (1.1)

где М - изгибающий момент от расчетных нагрузок; Wn,min - минимальный момент сопротивления нетто (с учетом ослаблений); Q - расчетная поперечная сила; S - статический момент сдвигаемой части относительно нейтральной оси; t - толщина стенки; I - момент инерции всего сечения относительно нейтральной оси.

При расчете с учетом развития пластических шарниров по формуле         Wn,min = М/С1 Ry·γc ,           (1.2)                                         

где С1 - коэффициент, определяемый по табл. 66 приложения V СниП II-23-81*, зависящий от формы сечения и степени развития пластических деформаций.

При расчетах предварительно С1 = 1,12 с дальнейшим уточнением. В сечениях, где касательные напряжения τ ≤ 0,5 Rs коэффициент С1 = С, а при 0,5 Rs <τ< 0,9 Rs коэффициент С1 принимают по формуле

С1 = 1,05β.с = 1,05.с ,                                         (1.3)

где α - коэффициент, равный 0,7, изгибаемых в плоскости наибольшей жесткости стенки (для других типов сечений α= 0).

В случаях, когда верхняя полка не гарантирована от потери устойчивости или отношение расчетной длины балки lef к ширине сжатого пояса “b” превышает допускаемые (СНиП II-23-81* табл. 8 пункты 5.15 и 5.16) проверку осуществляют по формуле

                                  σ = Мb WRуγс                                (1.4)

Значения φb определяются с учетом развития пластических деформаций по приложению 7 СНиП II-23-81* по коэффициенту φ1 .

На практике достаточно часто предусмотрена связь балок с плоским настилом. Поэтому достаточная жесткость обеспечивает надежное крепление сечения балок и проверка устойчивости не требуется. Устойчивость балок можно не проверять, если отношение расчетной длины участка балки между связями, препятствующими поперечным смещением сжатого пояса lef  к его ширине “b”, не превышает значений (1 < h/b < 6 и b/t < 35), вычисляем по формуле

lef/b = δ·[0,41 + 0,0032b/t + (0,73 - 0,016 b/t)] b/h0 .   (1.5)

b, t - соответственно ширина и толщина сжатого пояса балки; h0 - расстояние между полок; δ = [1-0,7(С1-1)/С-1] для балок, работающих в упругой стадии δ = 1.

Предельные значения относительных прогибов приведены ниже в табл.1.1.

                                                          Таблица 1.1

Наименование элементов конструкций Относительные прогибы элементов (к пролету l)
Балки и фермы путей под краны: . легкого режима работы (включая ручные краны, тельферы, тали) . среднего режима работы . тяжелого и весьма тяжелого режимов работы     1/400 1/500   1/600
Балки рабочих площадок производственных зданий при наличии рельсовых путей: . ширококолейных . узкоколейных   1/600 1/400
Балки рабочих площадок производственных зданий при отсутствии рельсовых путей и балки междуэтажных перекрытий: . главные балки . прочие балки и косоуры лестниц . стальной настил     1/400 1/250 1/150
Балки и фермы покрытий и чердачных перекрытий: . несущее подвесное и подъемно-транспортное или технологическое оборудование . не несущие подвесное оборудование . прогоны . профилированный настил     1/400 1/250 1/200 1/150
Элементы фахверка: . ригели . прогоны остекления   1/300 1/200

 

Относительный прогиб балки однопроцентной, загруженной равномерно распределенной нормативной нагрузкой qn, вычисляется по формуле

              f/l = 5/384(qnl3/Е I) < 1/n 0 ,                               (1.6)

где 1/n0 - предельный относительный прогиб; Е - модуль упругости (МПа)

                                                  

Для выполнения курсовой работы студентам не­обходимо изучить курс "Металлические конструкции"[1], составленный в соответствии со СНиП II-23-81* "Стальные конструкции" (актуализированная редакция) [2].

Курсовая работа предусматривает проектирование и расчеты стальных конструкций рабочей площадки.

В качестве дополнительной литературы рекомендуются учебники [5,6,], справочник проектировщика[7], учебное пособие[4].

По курсовой работе (после защиты) ставится зачет с оценкой. По теоре­тической части курса "Металлические конструкции" сдается экзамен.

 

 



КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ ПО  КУРСОВОЙ

РАБОТЕ

Цель курсовой работы - спроектировать металлическое покрытие (в виде балочной клетки) и колонны рабочей площадки, приведенной на рис.2.1.

Рис.2.1 Общий вид и план рабочей площадки:

1 – балки настила; 2 – главные балки; 3 – колонны; 4 – рифленый лист настила

СОСТАВ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

 Курсовая работа состоит из одного листа чертежей формата А-1 и пояснительной записки, включающей в себя расчетную часть работы.                     На чертеже следует показать:

1) разрез и план рабочей площадки в масштабе 1:200;

2) общий вид главной балки в масштабе 1:100 и поперечный разрез в масштабе 1:50;

3) план отправочной единицы главной балки в масштабе 1:50;

4) узел опирания главных балок на колонну в масштабе 1:20;

5) узел сопряжения главных балок с балками настила в масштабе 1:20;

6) монтажный стык главных балок в масштабе 1:20;

7) общий вид колонны с разрезами в масштабе 1:50;

8) спецификация металла на площадку;

9) примечания.

 

В примечании на чертеже следует указать марки стали, катет сварного шва, типы электродов, применен­ных для сварки, типы и диаметры болтов для монтажного стыка главных балок, условные обозначения болтов.

Все размеры и отметки на чертеже даются в мм в соответствии с ГОСТом [].

Исходные данные для проектирования принимаются по табл. 2.1 в строгом соответствии с номером учебного шифра студента.


Таблица 2.1*

Исходные данные для проектирования рабочей

площадки (курсовая работа)

Последняя цифра шифра Пролет главной балки рабочей площадки l, м Высота рабочей площадки h, м Предпоследняя цифра шифра Шаг главных балок рабочей площадки a, м Временная нормативная нагрузка на рабочую площадку рn, кН/м2
1 18 7,0 1 5,5 26
2 16 7,5 2 7,0 20
3 15 8,0 3 6,0 16
4 12 8,5 4 5,0 12
5 20 7,0 5 7,5 14
6 18 11,0 6 8,0 18
7 17 9,0 7 7,0 22
8 14 6,5 8 6,0 24
9 16 8,0 9 5,5 30
0 15 8,5 0 5,0 28

*) Если последняя цифра шифра четная, принять сплошную колонну, если нечетная, принять сквозную колонну.

 

Расчетно-пояснительная записка выполняется в соответствии с приведенными ниже методическими указаниями. В записке должны быть поме­щены вспомогательные рисунки площадки, главной балки и колонны, а также их ра­счетные схемы.

 


КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Расчет настила

Настил выполняют из стальных листов. Опорами для настила служат верхние пояса второстепенных балок, размещаемых на расстоянии 1,0 и 1,2 м. Толщина настила определяется исходя из предельного прогиба (f / l =1/100), поэтому он рассчитывается на нормативную нагрузку. Пример расчёта см. в п. 4.1.

Расчет балки настила

В курсовой работе принимаем балочную клетку нормального типа (см. рис.2.1), толщину настила и шаг балок настила - по табл.2.1.

Таблица 3.1

Приведенная толщина стального настила

Временная нагрузка на рабочую площадку, кН/м2

Шаг вспомогательных балок, м

а = 1,0                    а = 1,2

12...16 6 8
18...22 8 10
24...30 10 12

 

Балки настила выполняются из двутавров и рассчитываются на прочность и жесткость, как свободно опертые заданного пролета (рис. 1.2).

Для прокатных двутавров пластический момент сопротивления при изгибе в плоскости стенки принимается равным W0 =1,12W, где W – момент сопротивления, вычисленный для упругой стадии работы стали (см. сортамент-приложение 1 данного пособия).

Определение нормативной и расчетной нагрузок на балку настила, а также подбор ее сечения производим согласно учебнику  [1].

 

Расчет главной балки

При определении расчетных величин изгибающих моментов и перерезывающих сил в главных балках сварного сечения сосредоточенные опорные давления второстепенных балок могут быть заменены статически эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой.

Подбор сечения главной балки начинают с определения ее высоты. Наиболее целесообразной является, так называемая, оптимальная высота (h опт), при которой сечение балки получается наименьшим, что приводит к минимальному расходу металла. Вторым критерием является минимальная высота (h мин), которая обеспечивает полное использование материала при прогибах. Во всех случаях высоту балки следует назначать близкой к оптимальной, но не меньше минимальной. Методика определения hопт и hmin  изложена в [1]. Предельные прогибы балок (в долях пролета) определяются согласно [2] и должно выполняться условие f ≤ fult , где fult – предельный прогиб (выгиб), устанавливаемый нормами [2]. В данной работе может быть принят предельный прогиб:

а) для главных балок fult = 1/400

б) для второстепенных балок (балок настила) fult  = 1/250.

При назначении сечения поясов следует учитывать необходимость обеспечения их устойчивости. Поэтому отношение ширины пояса к его толщине принимать не более значений, приведенных в [2].

Стенка балки должна быть проверена на срез и устойчивость. Указания по проверке устойчивости стенки балки, а также по укреплению ее ребрами, обеспечивающими устойчивость, приведены в [2].

Сечение главной балки дано на рис. 3.1.

 

 

Рис.3.1. Сечение главной балки

 

Применяют два варианта крепления балок настила к главным балкам: 1) в одном уровне; 2) этажное сопряжение.

В курсовой работе рассматриваем один из двух вариантов крепления балок настила к главным балкам (в одном уровне) (рис. 3.2) с помощью опорных столиков и к стенке главной балки на болтах уголками [4].

Рис.3.2. Крепление балок настила к главной балке в одном уровне с опиранием на столики.

 

Расчет изменения сечения главной балки по длине, используем пример в [1].

Опирание главной балки на колонну рассчитывается по примеру, приведённому в учебнике [1].

В курсовой работе следует рассчитать также центрально-сжатую колонну (сплошную или сквозную)

Расчет прочности и устойчивости колонны следует начинать с опре­деления нагрузки, действующей на колонну. Расчетное усилие, действующее на колонну, можно определить по формуле

N=2Qmax+(0,4...0,8)hк,                      (3.1)

где Qmax-максимальное значение поперечной силы, действующей в главной балке;

(0,4...0,8)hк - приближенная величина собственного веса колонны, кН;

hк – высота колонны, м;

hк=H-hг.б.-tн. + 0,5 м

где H-высота рабочей площадки;

h г.б.. - высота главной балки;

tн.- толщина настила;

 

Расчет колонны

Расчет колонны производится согласно теоретическим общим положениям [2] и одному из примеров расчета [1].

Расчет колонны включает в себя следующие положения:

1.Подбор сечения колонны.

2.Проверка устойчивости колонны принятого сечения.

3.Для колонны сквозного сечения - расчет и конструирование сое­динительных планок. Определение расстояния между планками.

 4.Расчет и конструирование базы колонны.

5.Конструирование оголовка колонны.

6. Пример курсовой работы по расчету и конструированию балочной клетки.

7.Расчёт балки настила

Пример расчётов конструкций балочной клетки

Расчёт настила

Расчетная схема настила

Расчёт балки настила

Рис. 4.1. Схема нормального типа балочной клетки

при t =12 мм и b =1200 мм

  

Рис.4.2. Расчётная схема балки настила


Толщина настила tн = 12 мм; шаг балок настила b=1,2м.

Вес 1м2 настила    при tн = 12 мм gn= 0,942 кН/м2

Нормативная нагрузка на балку настила

qn = (pn +gn)·b = (22+0,942)·1,2 = 27,53 кН/м

Расчетная нагрузка на балку настила

q= (gp·pn + gg·gn)·b = (1,2·22 + 1,05·0,942)·1,2 =32,87 кН/м

              gp= 1,2, gg= 1,05 – коэффициенты надежности

Расчетный изгибающий момент (длина балки настила 6 м)

Требуемый момент сопротивления балки настила:

см3.

При условии Wx>Wтр по ГОСТ 8239-72 принимаем стальной горячекатанный двутавр № 33 с уклоном внутренних граней полок. Для него из сортамента выписываем: Wx = 597 см3; Ix = 9840 см4; g = 42,2 кг/м, ширина полки b=140 мм.

Так как W = 597 см3>Wр,тр= 560,23 см3, то проверяем только прогиб балки настила по формуле:

,

здесь l – длина изгибаемой балки, в нашем случае это а=600 см.

см.

По формуле находим, что наибольший допустимый прогиб для балки такой длины составляет:

f = 2,29см < 2,4см = [f], следовательно принятая балка удовлетворяет условиям прочности и прогиба. Проверку касательных напряжений в прокатных балках при отсутствии ослабления опорных сечений обычно не производят, так как она легко удовлетворяется из-за относительно большой толщины стенок балок.

Общую устойчивость балок настила проверять не надо, так как их сжатые пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении приваренным к ним настилом.

Вычислим общую массу настила и балок настила на одном пролете:

кг,

тогда расход металла на 1 м2 будет:

кг/м2.

4.2. Проектирование и расчет главных балок*

Главные балки – несущие нагрузки от  балок настила и настила, являются балками составного сечения. Составные балки используются в тех случаях, когда прокатные балки не удовлетворяют хотя бы одному из условий – прочности, жесткости, общей устойчивости. Проверим необходимость использования составного сечения.

Расчетная схема для главной балки будет выглядеть, как показано на рис. 4.3. Здесь же построены эпюры изгибающих моментов М и поперечных сил Q.

 

 

 

*) Приведённый ниже пример расчёта главной балки выполнен

для балочной клетки с шагом балок настила b= 0,9м,  толщине настила tн =0,6см  и сечении балки настила – двутавр №22.    


Рис. 4.3 Расчетная схема главной балки

Вес балок настила

кг/м2 = 0,411 кН/м2.

Нормативная нагрузка на главную балку

кН/м = 1,4 кН/см.

Расчетная нагрузка на главную балку с учетом собственного веса главной балки

кН/м=

= 1,6724 кН/см

С учетом принятой расчетной схемы и того, что на главную балку действует равномерно распределенная нагрузка, расчетный максимальный изгибающий момент в середине пролета найдем по формуле:

кН×м = 535168 кН×см.

Максимальное значение поперечная сила принимает на опорах и равняется:

кН.

Главную балку рассчитываем с учетом развития пластических деформаций. Требуемый момент сопротивления главной балки, первоначально принимая с=1,1:

см3.

Условие Wx>Wтр не выполняется ни для одной прокатной балки даже если не учитывать собственный вес при подсчете нагрузки на балку. Таким образом будем подбирать составное сечение главной балки.

Сечение главной балки будем подбирать двутаврового типа, состоящего из трех листов: вертикального – стенки и двух горизонтальных – полок, которые сваривают в заводских условиях автоматической сваркой.

Запишем необходимые для расчета величины:

- материал главной балки – сталь С255;

- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию и изгибу Ry = 23 кН/см2 при t³20 мм принимаем по ГОСТ 27772-88;

- расчетное сопротивление стали сдвигу RS принимаем по СНиП II-23-81*:

кН/см2.

- строительная высота перекрытия hстр – не ограничена

- прогиб f < (1/400) l

Масса балки состоит из массы ее поясов, стенки и некоторых конструктивных элементов (стыковых накладок, ребер жесткости), учитываемых строительным коэффициентом, причем с увеличением высоты балки масса поясов уменьшается (3), а масса стенки возрастает (2). Так как (как видно из рисунка), функции массы поясов и стенки с изменением высоты балки изменяются неодинаково – одна убывает, а другая возрастает, то существует наименьшее значение суммы обеих функций, т.е. должна быть высота, при которой суммарная масса поясов и стенки будет наименьшей.

Определим оптимальную высоту  балки, предварительно задав ее высоту:

h » (1/10) l »1,6 м

 и рассчитав толщину стенки

tw = 7+3·1600/1000 = 11,8 мм = 12 мм

По справочным данным определим, что k = 1,15.

см = 150 см.

Из условия жесткости главной балки найдем величину минимальной высоты главной балкиhmin:

см.

В целях унификации конструкции примем окончательное значение высоты балки кратное 100 мм, т.е. h =140 см.

Проверяем принятую толщину стенки:

    по эмпирической формуле

tw = 7+3·1400/1000 = 11,2 мм

    из условия работы стенки на касательные напряжения на опоре

см<1,2 см

Чтобы не применять продольных ребер жесткости

см<1,2 см.

Сравнивая полученную расчетным путем толщину стенки с принятой (12 мм), приходим к выводу, что она удовлетворяет условию прочности на действие касательных напряжений и не требует укрепления ее продольным ребром жесткости для обеспечения местной устойчивости.

Найдем размеры горизонтальных листов пояса исходя из необходимой несущей способности балки. Для этого вычислим требуемый момент инерции сечения балки:

см4,

который распределяется на момент инерции стенки и двух поясов балки:

.

Принимаем толщину поясов балки tf = 20 мм, тогда высота стенки балки будет равной

см,

Момент инерции стенки балки

см4.

Момент инерции, приходящийся на поясные листы

см4.

Момент инерции поясных листов балки относительно ее нейтральной оси, пренебрегая моментом инерции поясов относительно их собственной оси ввиду его малости, будет равен

,

где h- расстояние между параллельными осями поясов балки

см.

Отсюда получаем требуемую площадь сечения одного пояса балки

см2.

Находим требуемое значение ширины пояса балки:

см.

Окончательно примем bf = 650 мм.

Принимаем пояса из универсальной стали 650х20 мм, для которой , что находится в пределах рекомендуемого отношения.

Уточняем принятый ранее коэффициент учета пластической работы с исходя из:

;

;

Принимаем с=1,08, которое практически соответствует заданному с=1,1

Проверим отношение ширины свеса сжатого пояса к его толщине из соображений местной устойчивости (СНиП II-23-81* ):

 принятое соотношение размеров пояса не удовлетворяет условию его местной устойчивости. Увеличим толщину поясов балки до tf = 24 мм и произведем новый расчет.

Принимаем толщину поясов балки tf = 24 мм, тогда высота стенки балки будет равной

см,

Момент инерции стенки балки

см4.

Момент инерции, приходящийся на поясные листы

см4.

Момент инерции поясных листов балки относительно ее нейтральной оси, пренебрегая моментом инерции поясов относительно их собственной оси ввиду его малости, будет равен

,

где h- расстояние между параллельными осями поясов балки

см.

Отсюда получаем требуемую площадь сечения поясов балки

см2.

Находим требуемое значение ширины пояса балки:

см.

Окончательно примем bf= 550 мм.

Принимаем пояса из универсальной стали 550х24 мм, для которой , что находится в пределах рекомендуемого отношения.

Уточняем принятый ранее коэффициент учета пластической работы с исходя из:

;


;

Принимаем с=1,09, которое практически соответствует заданному с=1,1

Проверим отношение ширины свеса сжатого пояса к его толщине из соображений местной устойчивости (по п.7.24 СНиП II-23-81*):

 принятое соотношение размеров пояса удовлетворяет условию его местной устойчивости.

Проверяем несущую способность балки исходя из устойчивости стенки в области пластических деформаций балки в месте действия максимального момента, где Q=0 и τ=0.

;

где

Подобранное сечение балки проверяем на прочность. Определим момент инерции балки:

см4.

Определим момент сопротивления балки:

см3.

Проверим нормальные напряжения в балке по следующей формуле:

,

кН/см2< 23×1 = 23 кН/см2,

следовательно, подобранное сечение удовлетворяет условию прочности.

Проверку прогиба делать нет необходимости, так как принятая высота сечения главной балки больше минимальной и регламентированный прогиб будет обеспечен.

4.2.1.Изменение сечения главной балки по длине

Сечение составной балки, подобранное по максимальному изгибающему моменту, можно уменьшить в местах снижения моментов (у опор). Однако каждое изменение сечения, дающее экономию металла, несколько увеличивает трудоемкость изготовления балки, и поэтому оно экономически целесообразно для балок пролетом более 12 м, что справедливо для нашего случая (16 м).

При равномерной нагрузке наивыгоднейшее по расходу стали место изменения сечения поясов однопролетной сварной балки находится на расстоянии примерно l/6 пролета балки от опоры: м /1/.

Определим момент и поперечную силу в месте изменения сечения 1-1:

кН×м = 297345 кН×см;

кН.


Рис. 4.4 Расчетная схема к уменьшению сечения балки.

Производимый подбор измененного сечения ведем в упругой стадии работы материала. Определим требуемый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения, исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение:

см3,

где Rwy= 0,85·Ry = 0,85·23 = 19,55 кН/см2.

см4.

Определим требуемый момент поясов, учитывая то, что момент инерции стенки остался тем же:

 см4.

Требуемая площадь сечения одного уменьшенного пояса балки:

см2.

Находим требуемое значение ширины пояса:

см.

Окончательно примем bf 1 = 360 мм.

Принимаем пояса из универсальной стали 360х24 мм

Рис. 4.5. Схема уменьшенного сечения главной балки

Принятый пояс удовлетворяет условиям:

.

Проверим на прочность подобранное сечение балки. Определим момент инерции балки:

Определим момент сопротивления балки:

см3.

Тогда

кН/см2 < 23×1 = 23 кН/см2,

Следовательно, выбранная балка проходит по нормальному напряжению в месте изменения сечения.


4.2.2. Проверка прочности и общей устойчивости главной балки

Проведем проверку прочности балки.

Проверка максимального нормального напряжения в середине балки и в месте изменения сечения была выполнена выше.

Проверим максимальное касательное напряжение в стенке на нейтральной оси сечения около опоры балки:

где S-статический момент полусечения балки

см3.

кН/см2 < 13,3×1 = RS×gc.

Проверим местные напряжения в стенке под балками настила:

,

где F – расчетные значения опорных реакций балок настила:

,

где q=72,63 кН/м – расчетная нагрузка на балку настила c учетом собственного веса балки;

а = 0,9 – шаг балок настила,

lloc– длина передачи нагрузки на стенку главной балки:

см.

кН/см2 < Ry×gc = 23 кН/см2.

Наличие местных напряжений, действующих на стенку балки, требует проверки совместного действия нормальных, касательных и местных напряжений на уровне поясного шва и под балкой настила по уменьшенному сечению вблизи места изменения сечения пояса. В рассматриваемом примере такого места нет, так как под ближайшей балкой настила будет стоять ребро жесткости, которое воспринимает давление балок настила, и передачи локального давления на стенку в этом месте не будет. Поэтому проверяем приведенные напряжения в месте изменения сечения 1-1 балки (где они будут максимальны) по формуле:

,

где

 кН/см2,

 кН/см2

где

см3,

тогда, получим

 кН/см2 кН/см2.

Из этих проверок следует, что прочность балки обеспечена.

Проверяем общую устойчивость балки.

Проверим общую устойчивость в месте действия максимальных нормальных напряжений, принимая за расчетный пролет lef = 90 см - расстояние между балками настила. Условие устойчивости записывается в виде:

где lef – расчетная длина балки между связями, препятствующими поперечным смещениям сжатого пояса балки;

bf – ширина сжатого пояса (ширина полки);

tf – толщина сжатого пояса (толщина полки);

hef – расстояние (высота) между осями поясных листов.

Условия применения уравнения устойчивости плоской формы изгиба:

применение формулы возможно.

При t=0 и сх получаем

.

Проверим общую устойчивость в месте уменьшенного сечения главной балки (балка работает упруго и ):

.

Обе проверки показали, что общая устойчивость балки обеспечена.

Проверка прогиба.

Проверку главной балки по второму предельному состоянию (проверку прогиба) производить нет надобности, так как принятая высота балки h =140 см > см.

Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки сварной балки

Проверка устойчивости сжатого пояса.

Эту проверка производится в месте возникновения максимальных нормальных напряжений – в середине пролета главной балки.

где bef – расстояние от грани стенки до края поясного листа – полки:

- свес пояса

Поскольку < , то можно считать, что местная устойчивость сжатой полки балки обеспечена.

4.2.3. Проверка устойчивости стенки

Определим необходимость укрепления стенки поперечными ребрами жесткости по п. 7.10 СНиПа II-23-81*. Стенки балок следует укреплять поперечными ребрами жесткости, если значение условной гибкости стенки балки`lw превышает 2,2.

поперечные ребра жесткости необходимы. Кроме того, в зоне учета пластических деформаций необходима постановка ребер жесткости под каждой балкой настила, так как местные напряжения в стенке в этой зоне недопустимы.

Расстановку вертикальных ребер жесткости принимаем согласно рис. 4.6 через промежуток  а = 270 см. Это расстояние удовлетворяет условию СНиПа II-23-81*, которое между основными поперечными ребрами не должно превышать 2·hw, т.к.

см

Должно быть также соблюдено конструктивное требование: каждая вторая, или третья балка настила должна опираться на ребро.


 

Рис. 4.6. Пояснение к способу расстановки поперечных рёбер жёсткости: а) фрагмент опорной части главной балки; б) схема расстановки поперечных рёбер жёсткости; в) к расчёту локальных (местных) напряжений от балки настила.


 

Согласно СНиП II-23-81*, так как`lw = 3,76 > 2,5, то проверка устойчивости стенок обязательна.

Проверим местную устойчивость стенки в сечении 2-2, для этого определяем средние значения M2 и Q2 на расстоянии х2 = 395 см от опоры (под балкой настила), что почти совпадает с рекомендацией расстояния в  от края отсека.

В этом сечении возникают следующие усилия:

кНм,

кН.

И соответствующие этим усилиям напряжения будут равны:

кН/см2,

 кН/см2.

Проверим местные напряжения в стенке под балками настила:

,

Определяем критические напряжения:

,

Где ,

кН/см2.

Размеры отсека  и

Предельное значение этого отношения находим по табл. 24 СНиПа II-23-81*, в зависимости от значения коэффициента d, учитывающего степень упругого защемления стенки в поясах:

,

где b = 0,8, коэффициент принимаемый по табл. 22 СНиПа II-23-81*;

Тогда .

Расчет на местную устойчивость стенки будем проводить по п. 7.6. в  (СНиПа II-23-81*).

Критические нормальные напряжения:

кН/см2;

Определяем , подставляя вместо а значение а/2:

 кН/см2,

где .

С учетом этого, по формуле (79) СНиПа II-23-81* получим:

.

Проверка показала, что устойчивость стенки обеспечена и постановка ребер жесткости на расстоянии см возможна.

 

Помимо проверки устойчивости стенки в области больших нормальных напряжений необходимо также проверить ее устойчивость и в области больших касательных напряжений - вблизи от опоры балки. Проверим на устойчивость стенки в сечении 3-3, для этого определяем средние значения M3 и Q3 на расстоянии х3 = 125 см от опоры (под балкой настила), что почти совпадает с рекомендацией расстояния  от края отсека.

В этом сечении возникают следующие усилия:

кНм,

кН.

И соответствующие этим усилиям напряжения будут равны:

кН/см2,

 кН/см2.

Проверим местные напряжения в стенке под балками настила:

,

Определяем критические напряжения:

,

Где ,

кН/см2.

Размеры отсека  и

Предельное значение этого отношения находим по табл. 24 СНиПа II-23-81.

,

Тогда .

Расчет на местную устойчивость стенки будем проводить по п. 7.6, в СНиПа II-23-81*.

Критические нормальные напряжения:

кН/см2;

Определяем , подставляя вместо а значение а/2:

 кН/см2,

где .

С учетом этого, по формуле (79) СНиПа II-23-81* получим:

.

Обе проверки показали, что запроектированная балка удовлетворяет требованиям прочности, прогиба, общей и местной устойчивости.


4.2.4. Расчет поясных швов главной балки

Так как балка работает с учетом пластических деформаций, то швы выполняем двусторонние, автоматической сваркой в лодочку, сварной проволокой Св-08А.

Катет шва определим под первой от опоры балкой настила, где сдвигающая сила максимальна, то есть в сечении х = 25 см.

Катет сварного шва определяется по формуле:

,

где n = 1 при односторонних швах, n = 2 при двусторонних швах;

(bRw)min – произведение глубины проплавления на расчетное сопротивление для расчетного сечения.

Из пункта 3.2.1 возьмем уже рассчитанные величины:

Iх = 1065071 см4; Sf х = 5944,32 cм3; F = 150,52 кН; lloc = 18,3 см.

кН;

По табл. 4 СНиП II-23-81* определим значение нормативного сопротивления металла шва по временному сопротивлению Rwun = 41 кН/см2. Тогда расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва:

 кН/см2,

где gwm = 1,25, - коэффициент надежности по материалу шва.

По табл. 51 СНиП II-23-81* для стали С255 определим временное сопротивление стали разрыву Run = 37 кН/см2. Тогда расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу границы сплавления:

 кН/см2.

По табл. 34 СНиП II-23-81* для выбранного типа сварки примем соответствующие коэффициенты для расчета углового шва:

bf = 1,1 – по металлу шва;

bz = 1,15 – по металлу границы сплавления.

Определим, какое сечение в соединении является расчетным (более опасное):

кН/см2, Þ расчетным является сечение по металлу границы сплавления.

см.

По табл. 38 СНиП II-23-81* для пояса толщиной 24 мм принимаем катет шва, равный минимальному kf = 7 мм, что больше, получившегося по расчету – 2,9 мм.

4.2.5. Расчет опорного ребра главной балки

Размеры опорных ребер определим из расчета на смятие торца ребра:                                ,

где F - опорная реакция балки N (будет равна значению поперечной силы на торце балки, найденной выше):

кН;

Rp – расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности, по табл. 1 СНиПа II-23-81* находим:

 кН/см2,

где по табл. 51 СНиП II-23-81* для стали С255 определим временное сопротивление стали разрыву Run = 37 кН/см2; по табл. 2* СНиП II-23-81* для стали по ГОСТу 27772-88, находим, что коэффициент надежности по материалу gm = 1,025.

Найдем требуемую площадь опорного ребра:

см2.

Уже принятая ширина пояса bf1 = 36 cм, следовательно толщину ребра определим, как

принимая окончательно tp = 12 мм.

Тогда

см2 см2,

сечение подобранного торца балки проходит проверку на смятие.

Проверим опорный участок балки на устойчивость из плоскости балки, как условного опорного стержня, включающего в площадь своего сечения опорное ребро и часть стенки балки длиной  bw (рис. 4.7).





Рис. 4.10. Сварной стык отправочных марок главной балки

 

Рис. 4.11. Расчетная схема центрально-сжатого стержня колонны.

 

 

Рис. 4.12. Сечение колонны со сплошной стенкой.

Проверим местную устойчивость стенки колонны. Стенка колонны устойчива, если условная гибкость стенки  меньше или равна предельной условной гибкости , т.к. 1,07 < 1,47 Þ стека устойчива.

Расчет траверсы.

Считаем в запас прочности, что усилие на плиту передается только через швы, прикрепляющие ствол колонны к траверсам и не учитываем швы, соединяющие ствол колонны непосредственно с плитой базы. Траверса работает на изгиб, как балка с двумя консолями. Высота траверсы определяется из условия прочности сварного соединения траверсы с колонной.

Рассчитаем угловые швы на условный срез.

Задаемся катетом шва kf = 13 мм.

Сварные швы будем выполнять полуавтоматической сваркой электродами Э42, выполненными из проволоки сплошного сечения Св-08А со значением кН/см2. Для стали С275 значение  кН/см2. Таким образом, расчетные сопротивления сварного шва по металлу шва и по границе сплавления соответственно будут равны ( по табл.3 СНиП II-23-81*):

 кН/см2,

 кН/см2.

Значения коэффициентов при сварке в нижнем положении равны:

 кН/см2,

 кН/см2, следовательно, необходимо рассчитать сварной шов на условный срез по металлу границы сплавления. Тогда длина одного углового шва будет равна

см,

Высота траверсы h т = lw +1 = 44,09+1 = 45,09 см, принимаем h т = 45 см.


4.5. Пример расчета центрально сжатой сквозной колонн

В данном примере нагрузка и длина колонны имеют другие значения, чем в п.4.4.

 Определение размеров сечения колонны

Колонна состоит из двух ветвей (два прокатных двутавра), соединенных планками.

Материал колонн – сталь С255. Для нее по табл. 51 СНиПа II-23-81* определим, что расчетное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу по пределу текучести Ry = 24 кН/см2.

В расчетной схеме имеем шарнирное крепление главных балок с колонной, и по заданию шарнирное крепление колонны к железобетонному фундаменту.

Такое крепление возможно только при условии устройства вертикальных связей между колоннами.

 


Рис.4.15. Расчетная схема колонны

Нагрузка на колонну:

где:

- максимальная поперечная сила в главной балке, действующая на колонну.

- собственный вес колонны (0,8 – эмпирический коэффициент, учитывающий собственный вес колонны кН/м)

где:

H = 8000мм – заданная отметка верха настила,

tн = 8мм – толщина настила в принятом варианте,

hб.н. = 300мм – принятая по сортаменту высота балки настила,

hгл = 1200мм – высота главной балки,

hф = 500мм – заглубление колонны ниже нулевой отметки.

Тогда:

  1. Определяем требуемую площадь поперечного сечения стержня колонны:

где  – коэффициент устойчивости, определяется по таблице СНиПа по величине .

Задаемся гибкостью колонны относительно материальной оси х в зависимости от получившейся нагрузки на колонну:

При N<2500 кН,  λх = 60…90.

При N≥2500 кН,  λх = 40…60.

Принимаем гибкость λх = 60.

Рис. 4.16. Поперечное сечение сквозной колонны

Условная гибкость

Для принятого сечения (из двух двутавров) определяем тип кривой устойчивости в соответствии с типом сечения – тип «b» /1/ . По таблице коэффициентов устойчивости при центральном сжатии условной гибкости  соответствует  = 0,818.

Определяем требуемую площадь поперечного сечения:

см2

Принимаем сечение колонны из двух двутавров  №33 с общей площададью

2·53,8 = 107,6 [см2], ix = 13,5 см.

Определение требуемого расстояния между ветвями колонны

 

 Это расстояние важно для обеспечения устойчивости колонны относительно свободной оси y: чем больше расстояние, тем более устойчива колонна.

Требуемая гибкость относительно свободной оси при гибкости ветви λв = 30 равна:

где:

λх = 60 (задались)

λв = 30 – гибкость одной ветви колонны (задались)

Необходимый радиус инерции принятого сечения колонны относительно оси y:

где:

 - расчетная длина стержня колонны из плоскости (относительно оси y)

 (см. выше)

С помощью эмпирического коэффициента находим требуемое расстояние:

Принимаем b = 31 см

Расстояние в свету между полками двутавров

где:

bf – ширина полки ветви колонны (по сортаменту)

a ≥ 100мм – расстояние между ветвями, которое назначается из условия возможности окраски внутренней поверхности ветви.

 

Проверка устойчивости колонны подобранного сечения.

В плоскости чертежа (относительно оси х):

Проверка по нормальным напряжениям:

где:

 - уточненный коэффициент устойчивости, который считается по истинной гибкости λx

 

 - расчетная длина стержня колонны в плоскости х; в нашем случае

 = геометрической длине, так как имеем шарнирное крепление вверху и внизу

 = 0,859

 

Проверка устойчивости колонны относительно оси y:

 

Для определения  находим истинное

где:

 - момент инерции двух ветвей колонны;

- собственный момент инерции двутавра (сортамент)

a’ = a/2= 15,5 см – расстояние от оси у до оси у1, проходящей через центр тяжести двутавра, параллельно оси у

 – площадь одного двутавра (сортамент)
тогда:

 

Расчет соединительных планок:

Задаемся высотой планки d = 16 см; толщиной планки td = 0,8 см.

 

Момент инерции сечения планки относительно собственной оси (х):

Расстояние в свету между планками:

где:  - радиус инерции сечений ветви относительно собственной оси (сортамент);  = 2,79

Приведенную гибкость определяем в зависимости от величины

где:

 - момент инерции одной ветви относительно собственной оси (у1)

31 см - расстояние между центрами тяжести ветвей колонны.

 < 5, следовательно, условная гибкость

Условно приведенная гибкость:

Тогда ϕ=

Проверка по нормальным напряжениям:


Рис. 4.17. Оголовок сквозной колонны

Расчет оголовка сводится к:

1. Определению толщины вертикального ребра.

2. Определению высоты вертикального ребра.

Толщину ребра определяем из расчета ребра на смятие.

Площадь сминаемой поверхности:

 – расчетное сопротивление стали смятию

Расчетная ширина ребра:

 - ширина опорных ребер балок

- толщина опорной плиты оголовка

 

Толщина ребер

Принимаем толщину ребер .

Задаемся катетом шва kf = 10 мм

Сварные швы будем выполнять полуавтоматической сваркой электродами Э42, выполненными из проволоки сплошного сечения Св-08А со значением кН/см2. Для стали С255 значение  кН/см2.

Значения коэффициентов при сварке в нижнем положении равны:

Таким образом, расчетные сопротивления                                                             сварного шва по металлу шва и по границе сплавления соответственно будут равны ( по табл.3 СНиП II-23-81*):

; кН / см2 .

Значения коэффициентов при сварке в нижнем положении равны:

 кН/см2,

 кН/см2,

Cледовательно, расчетным сечением является сечение по металлу границы сплавления. Тогда длина одного углового шва будет равна ( при kf = 10 мм – для вставки стенки в колонну > 10 мм).

Принимаем hp=lw+1=34+1 35 см

Высота ребра равна полной длине шва l = 35 см = 350 мм

 

Расчет и конструирование базы колонны.

 

Расчет сводится к:

1. Определению требуемой площади опорной плиты и её размеров в плане.

2. Определению толщины плиты.

3. Определению высоты траверсы.

 

1) Требуемая площадь опорной плиты:

где:

 - нагрузка от колонны

  - расчетное сопротивление бетона смятию

Опорная плита базы колонны крепится к бетонному или железобетонному фундаменту с помощью анкерных (фундаментных) болтов.

 - коэффициент, зависящий от характера распределения нагрузки от колонны по площади смятия

Т.к. имеем равномерно распределенную нагрузку (в первом приближении),

где:

=0,85 кН/см2 - расчетное сопротивление бетона сжатию, которое принимается по СНиПу «Бетонные и железобетонные конструкции» в соответствии с классом заданного бетона (в нашем случае B15).

 – коэффициент, зависящий от характера опирания опорных плит на фундамент и от класса бетона. При классе бетона ниже B25,

 - коэффициент пересчета расчетного сопротивления бетона сжатию к расчетному сопротивлению бетона смятию, который зависит также от класса бетона. В нашем случае

Тогда:

Предварительно определяем размеры опорной плиты в плане, предположив, что она квадратная.

Принимаем размеры плиты, м (по конструктивным соображениям, чтобы консоли были равны их минимальному значению 80мм), тогда



Рис. 4.18. База сквозной колонны

2) Определение толщины опорной плиты:

Плита работает на изгиб от реактивного давления бетона фундамента, приложенного к плите снизу.

Рассчитываем плиту как тонкую пластину. Для этого разбиваем ее на участки 1, 2, и 3  (рис. 4.17).

1 – рассчитывается как пластина, заделанная по четырем сторонам.

2 – как пластина, заделанная по трем сторонам

3 – как консольная пластина (плита)

· Максимальный изгибающий момент на участке 1:

 - меньшая из сторон участка

α = 0,055 – коэффициент, принимаемый по таблице метода т. упругости и зависящий от соотношения сторон участка  

 - принятая площадь по округлённым размерам

· Максимальный изгибающий момент на участке 2 рассчитываем как для консоли или как для пластины, заделанной по трем сторонам:

- Зависит от соотношения сторон участка: если , то рассчитываем момент как для консоли:

с1 = 80 +  -  = 80 +  = 146,5 [мм]

В нашем случае , поэтому считаем по ф-ле как для консоли по формуле:

· Максимальный изгибающий момент на участке 3:

Т.к. изгибающий момент на втором участке резко отличается от остальных, необходимо внести изменения в схему опирания плиты добавлением дополнительных диафрагм толщиной 10 мм, чтобы по возможности выровнять значение моментов, что должно привести к облегчению базы.


Максимальный изгибающий момент На участке 2’:

·

 - меньшая из сторон участка

α = 0,125 – коэффициент, принимаемый по таблице метода т. упругости и зависящий от соотношения сторон участка  

· Максимальный изгибающий момент на участке 2 рассчитываем как для консоли или как для пластины, заделанной по трем сторонам:

- зависит от соотношения сторон участка: если , то рассчитываем момент как для консоли:

В нашем случае , поэтому считаем по ф-ле как для консоли по формуле:

По полученному максимальному изгибающему моменту определяем требуемую величину плиты:

3) Расчет высоты траверс:

Высота траверс определяется по требуемой длине вертикальных сварных швов. Считаем в запас прочности, что усилие на плиту передается только через швы, прикрепляющие ствол колонны к траверсам и не учитываем швы, соединяющие ствол колонны непосредственно с плитой базы. Траверса работает на изгиб, как балка с двумя консолями. Высота траверсы определяется из условия прочности сварного соединения траверсы с колонной. Рассчитаем угловые швы на условный срез.

Требуемую длину сварных швов рассчитываем по двум сечениям шва: по металлу шва и по границе сплавления.

где:

n = 4 (т.к. четыре расчетных вертикальных шва)

βf – коэффициент проплавления (СНиП)

 - расчетное сопротивление металла шва (СНиП)

 - катетом шва задаемся в зависимости от толщины свариваемых элементов

Сварные швы будем выполнять полуавтоматической сваркой электродами Э42, выполненными из проволоки сплошного сечения Св-08А со значением кН/см2. Для стали С255 значение  кН/см2. Таким образом, расчетные сопротивления сварного шва по металлу шва и по границе сплавления соответственно будут равны ( по табл.3 СНиП II-23-81*):

Значения коэффициентов при сварке в нижнем положении равны:

Следовательно, необходимо рассчитать сварной шов на условный срез по металлу границы сплавления.

В сечении по металлу шва:

Высота траверс:  (учитываем возможный непровар швов).

Принимаем




Основной

1. Металлические конструкции. Изд. 4-е /под ред. Ю.И. Кудишина– М., Изд-во «Академия», 2007.-760с.

2.  СНиП II-23-81*. Нормы проектирования. Актуализированная редакция. Стальные конструкции. СП 16. 13330. 2011 – М., 2011 – 90с.

3. СНиП 2.01.07.-85*. Нормы проектирования. Актуализированная редакция. Нагрузки и воздействия. СП 20. 13330. 2011- М., 2011 – 43с.

Дополнительный

4. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций. М., Стройиздат, 1991 – 431с.

5. Металлические конструкции /под ред. В.В.Горева. В 3-х томах – М., Высшая школа, 1999.

6.Металлические конструкции /под ред. Е.И. Беленя – М., Стройиздат, 1985 – 560с. *)

7. Металлические конструкции. Справочник проектировщика /под ред. В.В. Кузнецова. В 3-х томах. М., 1998, 1999.

___________________________________________________________

*) Данным учебником можно пользоваться только совместно с СНиП II-23-81*.

 

ПРИЛОЖЕНИЯ


Приложение 1. Сортаменты


Таблица 4

Данные для двутавров

Данные для двутавров и тавров

Данные для тавров

№ профиля h, мм А, см2 m, кг/м Ix, см4 Wx,см3 Sx, см3 ix, см Iy,см4 iy, см b, мм s, мм t, мм Ix1, см4 ix1,.см z0,см № профиля

Нормальные двутавры (Б) и тавры (БТ)*

10Б 100 10,3 8,1 171 34,2 19,7 4,07 15,9 1,24 55 4,1 5,7 -- -- -- --
12Б1 117,6 11,03 8,7 257 43,8 24,9 4,83 22,4 1,42 64 3,8 5,1 -- -- -- --
14Б1 137,4 13,36 10,5 435 63,3 35,8 5,7 36,4 1,65 73 3,8 5,6 -- -- -- --
16Б1 157 16,18 12,7 689 87,8 49,5 6,53 54,4 1,83 82 4 5,9 -- -- -- --
18Б1 177 19,58 15,4 1063 120,1 67,7 7,73 81,9 2,04 91 4,3 6,5 -- -- -- --
23Б1 230 32,91 25,8 2996 260,5 174,2 9,54 200,3 2,47 110 5,6 9 165 3,19 2,45 11,5БТ1
26Б1 258 35,62 28 4024 312 176,6 10,63 245,6 2,63 120 5,8 8,5 240 3,7 2,87 13БТ1
30Б1 296 41,92 32,9 6328 427 240 12,29 390 3,05 140 5,8 8,5 374 4,25 3,21 15БТ1
35Б1 346 49,53 38,9 10060 581,7 328,6 14,25 529,6 3,27 155 6,2 8,5 635 5,09 3,92 17,5БТ1
35Б2 349 55,17 43,3 11550 662,2 373 14,47 622,9 3,36 155 6,5 10 693 5,03 3,82 17,5ЬТ2
40Б1 392 61,25 48,1 15750 803,6 456 16,03 714,9 3,42 165 7 9,5 1030 5,83 4,59 20БТ1
40Б2 396 69,72 54,7 18530 935,7 529,7 16,3 865 3,52 165 7,5 11,5 1160 5,78 4,49 20БТ2
45Б1 443 76,23 59,8 24940 1125,8 639,5 18,09 1073,7 3,75 180 7,8 11 1660 6,63 5,25 22,5БТ1
45Б2 447 85,96 67,5 28870 1291,9 732,9 18,32 1269 3,84 180 8,4 13 1860 6,59 5,18 22,5БТ2
50Б1 492 92,98 73 37160 1511 860,4 19,99 1606 4,16 200 8,8 12 2550 7,44 5,97 25БТ1
50Б2 496 102,8 80,7 42390 1709 970,2 20,3 1873 4,27 200 9,2 14 2780 7,37 5,82 25БТ2
55Б1 543 113,37 89 55680 2051 1165 22,16 2404 4,61 220 9,5 13,5 3750 8,17 6,48 27,5БТ1
55Б2 547 124,75 97,9 62790 2296 1302 22,43 2760 4,7 220 10 15,5 4060 8,11 6,37 27,5БТ2
60Б1 593 135,26 106,2 78760 2656 1512 24,13 3154 4,83 230 10,5 15,5 5390 8,95 7,17 30БТ1
60Б2 597 147,3 115,6 87640 2936 1669 24,39 3561 4,92 230 11 17,5 5810 8,9 7,07 30БТ2
70Б1 691 164,7 129,3 125930 3645 2095 27,65 4556 5,26 260 12 15,5 9420 10,7 8,99 35БТ1
70Б2 697 183,6 144,2 145912 4187 2393 28,19 5437 5,44 260 12,5 18,5 10310 10,6 8,87 35БТ2
80Б1 791 203,2 159,5 199500 5044 2917 31,33 6244 5,54 280 13,5 17 15580 12,4 10,7 40БТ1
90Б1 893 247,1 194 304400 6817 3964 35,09 8365 5,82 300 15 18,5 24520 14,1 12,4 45БТ1
100Б1 990 293,82 230,6 446000 9011 5234 38,96 11520 6,26 320 16 21 55830 15,6 13,7 50БТ1
100Б2 998 328,9 258,2 516400 10350 5980 39,62 13710 6,46 320 17 25 39760 15,6 13,4 50БТ2
100Б3 1006 364 285,7 587700 11680 6736 40,18 15900 6,61 320 18 29 43670 15,5 13,2 50БТ3
100Б4 1013 400,6 314,5 655400 12940 7470 40,45 17830 6,67 320 19,5 32,5 48190 15,5 13,2 50БТ4

Широкополочные двутары (Ш) и тавры (ШТ)**

20Ш1 193 38,95 30,6 2600 275 153 8,26 507 3,61 150 6 9 110 2,39 1,69 10ШТ1
23Ш1 226 46,08 36,2 4260 377 210 9,62 622 3,67 155 6,5 10 192 2,9 2,08 11,5ШТ1
26Ш1 251 54,37 42,7 6225 496 276 10,7 974 4,23 180 7 10 288 3,27 2,31 13ШТ1
26Ш2 255 62,73 49,2 7429 583 325 10,88 1168 4,31 180 7,5 12 324 3,23 2,31 13ШТ2
30Ш1 291 68,31 53,6 10400 715 398 12,34 1470 4,64 200 8 11 512 3,89 2,79 15ШТ1
30Ш2 295 77,65 61 12200 827 462 12,53 1737 4,73 200 8,5 13 569 3,84 2,77 15ШТ2
30Ш3 299 87 68,3 14040 939 526 12,7 2004 4,8 200 9 15 627 3,81 2,78 15ШТ3
35Ш1 338 95,67 75,1 19790 1171 651 14,38 3260 5,84 250 9,5 12,5 971 4,52 3,2 17,5ШТ1
35Ш2 341 104,74 82,.2 22070 1295 721 14,52 3650 5,9 250 10 14 1050 4,49 3,19 17,5ШТ2
35Ш3 345 116,3 91,3 25140 1458 813 14,7 4170 5,99 250 10,5 16 1140 4,45 3,19 17,5ШТ3
40Ш1 388 122,4 96,1 34360 1771 976 16,76 6306 7,18 300 9,5 14 1530 5,02 3,37 20ШТ1
40Ш2 392 141,6 111,1 39700 2025 1125 16,75 7209 7,14 300 11,5 16 1860 5,15 3,61 20ШТ2
40Ш3 396 157,2 123,4 44740 2260 1259 16,87 8111 7,18 300 12,5 18 2070 5,15 3,68 20ШТ3
50Ш1 484 145,7 114,4 60930 2518 1403 20,45 6762 6,81 300 11 15 3320 6,76 4,85 25ШТ1
50Ш2 489 176,6 138,7 72530 2967 1676 20,26 7900 6,69 300 14,5 17,5 4300 7 5,37 25ШТ2
50Ш3 495 199,2 156,4 84200 3402 1923 20,56 9250 6,81 300 15,5 20,5 4780 6,95 5,34 25ШТ3
50Ш4 501 221,7 174,1 96150 3838 2173 20,82 10600 6,92 300 16,5 23,5 5280 6,92 5,35 25ШТ4
60Ш1 580 181,1 142,1 107300 3701 2068 24,35 9302 7,17 320 12 17 6180 8,28 6,05 30ШТ1
60Ш2 587 225,3 176,9 131800 4490 2544 24,19 11230 7,06 320 16 20,5 8160 8,53 6,65 30ШТ2
60Ш3 595 261,8 205,5 156900 5273 2997 24,48 13420 7,16 320 18 24,5 9500 8,54 6,75 30ШТ3
60Ш4 603 298,34 234,2 182500 6055 3455 24,73 15620 7,23 320 20 28,5 10890 8,56 6,88 30ШТ4
70Ш1 683 216,4 169,9 172000 5036 2843 28,19 10400 6,93 320 13,5 19 10980 10,1 7,76 35ШТ1
70Ш2 691 251,7 197,6 205500 5949 3360 28,58 12590 7,07 320 15 23 12660 10,1 7,74 35ШТ2
70Ш3 700 299,8 235,4 247100 7059 4017 28,72 15070 7,09 320 18 27,5 15440 10,2 8,09 35ШТ3
70Ш4 708 341,6 268,1 284400 8033 4598 28,85 17270 7,11 320 20,5 31,5 17890 10,3 8,37 35ШТ4
70Ш5 718 389,7 305,9 330600 9210 5298 29,13 20020 7,17 320 23 36,5 20660 10,3 8,6 35ШТ5

Колонные двутавры (К) и тавры (КТ)***

20К1 195 52,82 41,5 3820 392 216 8,5 1334 5,03 200 6,5 10 129 2,22 1,5 10КТ1
20К2 198 59,7 46,9 4422 447 247 8,61 1534 5,07 200 7 11,5 144 2,2 1,54 10КТ2
23К1 227 66,51 52,2 6589 580 318 9,95 2421 6,03 240 7 10,5 225 2,61 1,71 11,5КТ1
23К2 230 75,77 59,5 7601 661 365 10,02 2766 6,04 240 8 12 263 2,65 1,81 11,5КТ2
26К1 255 83,08 65,2 10300 809 445 11,14 3517 6,51 260 8 12 365 2,98 1,97 13КТ1
26К2 258 93,19 73,2 11700 907 501 11,21 3957 6,52 260 9 13,5 419 3,01 2,07 13КТ2
26К3 262 105,9 83,1 13560 1035 576 11,32 4544 6,55 260 10 15,5 481 3,03 2,16 13КТ3
30К1 296 108 84,8 18110 1223 672 12,95 6079 7,5 300 9 13,5 652 3,46 2,29 15КТ1
30К2 300 122,7 96,3 20930 1395 771 13,06 6980 7,54 300 10 15,5 745 3,5 2,38 15КТ2
30К3 304 138,72 108,9 23910 1573 874 13,12 7881 7,54 300 11,5 17,5 875 3,56 2,52 15КТ3
35К1 343 139,7 109,7 31610 1843 1010 15,04 10720 8,76 350 10 15 1150 4,06 2,63 17,.5КТ1
35К2 348 160,4 125,9 37090 2132 1173 15,21 12510 8,83 350 11 17,5 1300 4,04 2,7 17,5КТ2
40К1 393 175,8 138 52400 2664 1457 17,26 17610 10 400 11 16,5 1920 4,68 3 20КТ1
40К2 400 210,96 165,6 64140 3207 1767 17,44 21350 10,06 400 13 20 2340 4,73 3,18 20КТ2
40К3 409 257,8 202,3 80040 3914 2180 17,62 26150 10,07 400 16 24,5 3000 4,83 3,46 20КТ3
40К4 419 308,6 242,2 98340 4694 2642 17,85 31500 10,1 400 19 29,5 3730 4,93 3,75 20КТ4
40К5 431 371 291,2 121570 5642 3217 18,1 37910 10,11 400 23 35,5 4750 5,07 4,13 20КТ5

*Нормальные двутавры (типа Б) прокатывают из стали указанных марок:

Сталь                   С245                     С255                        С345-3                  С345-4                   С375-3

**Широкополочные двутавры (типа Ш) прокатывают из стали следующих марок:

Профиль                             20Ш1 – 40Ш3     30ш1 – 40Ш          20Ш1 – 70Ш5                 20Ш1 – 30Ш5

Сталь        С245, С255,

                               С375-3                    С345-1                  С345-3         С345-4

***Колонные двутавры (типа К) прокатывают из стали С245 и С345-3

Таблица 5

№ швеллера

Размеры, мм

Площадь сечения, см2

Масса 1м, кг

Справочная величина для осей

z0, см

h

b

s

t

R

r

x-x

y-y

Ix, см4 Wx, см3 ix, см Sx,см3 Iy, см4 Wy, см3 iy, см

Приложение 13. Чертежи к курсовой работе и курсовому проекту

 






 




Балки и балочные конструкции

Дата: 2018-12-21, просмотров: 3845.