Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

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

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

Линейная плотность P_bn кг/м

Ширина полки балки b_fbn=135мм

Опорная реакция Q_bn= 97,2 кН

Шаг балок a_bn=1000мм

Отметка пола площадки H_f = 6000м

Отметка верха габарита помещения H_g=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:

R_yn=23,5 кн/cм² , R_un=36 кн/cм² , R_y=23 кн/cм² , R_u=35 кн/cм² , R_yn=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 J_x =7080 см⁴, W_x=472см³, b_f=13,5см, P_bn=36,5кг/м, t_wbn =0,65см

Сбор нагрузки на балку.

Нормативная погонная:

 

где

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

 коэффициент сочетания нагрузок, равный 1 при одной временной нагрузке

 кг/см³ плотность стали.

Погонная расчётная нагрузка:

 

- коэффициент надёжности по нагрузке от собственного веса стальных конструкций перекрытия.

Статический расчёт балки

По принятой расчётной схеме изгибающий момент в середине пролёта (рис.3).

 

 

Подбор основного сечения балки

Главные балки площадки запроектированы сварными составного сечения, состоящие из стенки и двух поясов (полок). Материал конструкции сталь С235 по ГОСТ 27772-88.

Рассчитываем балку в предположении её упругой работы, принимаем гибкость стенки

 

 

Требуемый момент сопротивления.

 

 

С₁=1 – при упругой работе балки

 коэффициент условия работы

Определяем высоту балки, отвечающую минимуму её массы

 

,

 

К- коэффициент, принимаемый =1,1 при переменной сечении балки.

Высота балки, удовлетворяющая условию жёсткости при полном использовании расчётного сопротивления стали:

 

 

n₀ = 200 принимается по табл. П3.

Принимаем наиболее простое в конструктивном отношении и менее трудоёмкое при изготовлении и монтаже этажное сопряжение балок, определяем высоту балки из условия заданного габарита перекрытия

 

,

 

Где:

 нормируемый прогиб балки.

d=h_bn=30см – высота балки настила.

h_s – строительная высота перекрытия.

По условию (2.4), при h_max=164,37>h_opt=122>h_min=41,83

Принимаем h=h_opt=122- высота сечения балки.

По ГОСТ 19903-74*, учитывая, что высота балки немногим отличается от высоты стенки h_w=1250мм.

-из условия среза в опорном сечении

 

- из условия принятой гибкости стенки

 

 

В соответствии с ГОСТ 19903-74^*

принимаем t_w=8мм

Сечение стенки балки h_w*t_w=1250*8мм

Сечение поясов балки

Требуемая площадь сечения пояса:

 

,где ;

.

 

Минимально необходимая по условию устойчивости толщина пояса

 

.

 

Наибольшая ширина пояса, обеспеченная от потери устойчивости.

 

.

 

В соответствии с ГОСТ 82-70* подбираем 3 варианта сечения пояса:

.

 

Сечение пояса b_f = 420мм

t_f = 12мм.

Проверяем условие:

 

< <

 

Принятые размеры пояса отвечают условию.

Условия допускающие использование автоматической сварки b_f=42 см ≥ 20 см выполняется. Проверим условие по ограничению уровня усадочных напряжений t_w=0,8 см < t_f =1,2 cм < 3t_w =2,4 см

Таким образом сечение поясов балки b_f х t_f = 420 x 12 мм.

Проверка правильности подбора сечения балки.

Вычисляем условную гибкость стенки

 

 

Момент инерции поясов балки

 

 

Момент инерции сечения

 

Момент сопротивления сечения

 

 

Основное сечение подобранно верно, так как  >

Подбор уменьшенного сечения балки

При действии на балку равномерно распределённой нагрузки место изменения сечения

 

.

 

Определим изгибающий момент и поперечную силу, действующую в месте изменения сечения

 

 

Требуемый момент сопротивления и момент инерции изменённого сечения при условии, что заводской стык растянутого пояса осуществляется прямым стыковым швом с применением выводных планок и обычном контроле качества R_wy = 0,85R_y

 

 

Требуемая ширина пояса

 

 

По ГОСТ 8270* подбираем b₁ =240 мм.

Изменённое сечение поясного места удовлетворяет условиям:

b₁=240мм ≥200мм

b₁=240мм ≥h/10=126,2

b₁=240мм ≥b_f/2=420/2=210

Окончательно принимаем размеры уменьшенного сечения

 

Стенка

 

Момент инерции поясов балки уменьшенного сечения:

 

 

Момент инерции уменьшенного сечения

 

 

Момент сопротивления уменьшенного сечения

 

 

Основное сечение подобранно верно, так как > /

 

Проверка прочности уменьшенного сечения балки по максимальным касательным напряжениям производится в опорном сечении балки.

 

 

Проверка прочности балки

Проверка прочности основного сечения балки по нормальным напряжениям в месте действия максимального изгибающего момента.

 

,

 

Недонапряжение составляет .

Проверка прочности стенки по местным напряжениям

Для предотвращения отгиба верхних поясов стенку балки в местах действия сил А укрепляют поперечными рёбрами жёсткости, приваренными к стенке и поясам. Усиление F будет восприниматься торцами рёбер и равномерно распределяться по высоте стенки. .

Проверка прочности балки в месте изменения сечения (z1=150см) производится на уровне поясных сварных швов, что связано с совместным действием нормальных и касательных напряжений.

 

;

;

 

Статический момент полки относительно оси х-х.

Проверка жёсткости балки

Принятая высота балки h =127,4 cм > h_min = 41,83см, поэтому производить проверку нет необходимости.

Проверка общей устойчивости балки.

Так как балка примерного сечения её устойчивость проверяем для основного и уменьшенного сечений, принимая за расчётную длину расстояние между балками настила

Основное сечение балки при :

 

.

 

Уменьшенное сечение при

 

.

.

 

Условия выполняются, общая устойчивость балки обеспечена.

Проверка местной устойчивости балки.

Достаточно проверить устойчивость основного сечения, так отношение для основного сечения больше, чем уменьшенного.

 

.

 

Устойчивость сжатого пояса обеспечена.

Проверка устойчивости стенки опорного отсека.

Размеры отсека a x h_w =100 x 125 см.

При соотношении размеров a/h_w =100/125=0,8<1 расчётное сечение располагается посередине отсека

Вычисляем напряжение, действующие в расчётном сечении отсека:

 

.

,

 

По таблице п7 устанавливаем С_cr=30

 

,

, где ;

.

 

Проверяем условие устойчивости :

 

.

 

Устойчивость стенки рассматриваемого отсека обеспечена.

Проверка устойчивости стенки отсека, совпадающего с местом изменения сечения.

Размеры отсека при соотношении размеров  Расчётное значение располагается посередине отсека  .

Вычисляем напряжение, действующие в расчётном сечении отсека:

 

.

Критическое напряжение ;

 

 

Выполняется, устойчивость стенки рассматриваемого отсека обеспечена.

Проверка устойчивости стенки отсека, совпадающего с местом действия максимальных нормальных напряжений.

Размеры отсека  При соотношении размеров  поэтому расчётное сечение располагается посередине отсека .

 

.

 

Вычислим критическое напряжение

 

 

,

Проверка устойчивости :

.

 

Выполняется, устойчивость стенки отсека обеспечена.

Выполненные проверки показывают, что при принятой схеме расстановка рёбер жёсткости устойчивости стенки балки обеспечена.