Вход

Курсовая работа

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 288434
Дата создания 03 октября 2014
Страниц 30
Мы сможем обработать ваш заказ 5 октября в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
1 250руб.
КУПИТЬ

Описание

-
...

Содержание

Содержание
1 Исходные данные 3
2 Технико-экономическое сравнение вариантов 4
3 Расчет главной балки 8
3.1 Подбор сечения 8
3.2. Проверки подобранного сечения 11
3.3 Изменение сечения балки по длине 16
3.4 Проверки изменённого сечения 17
4 Расчет колонны 20
4.1 Подбор сечения 20
4.2 Расчет опирания главной балки на колонну 22
4.3 Расчет базы колонны 24
Приложения 30
Приложение 1. Таблица 19 СНиП 2.01.07-85 (2003) 30
Список литературы 32

Введение

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Расчетно-графическая работа«Балочная клетка»
Исходные данные:
1. Ширина колонн в продольном направлении = 18,0 м.
2. Шаг колонн в поперечном направлении = 7,5 м.
3. Отметка верха настила = 11,0 м.
4. Строительная высота перекрытия не ограничена.
5. Временная равномерно–распределенная нагрузка = 20,0 кН/м2.
6. Материал стальных конструкций: балок, колонн и настила по выбору
7. Бетон фундаментов: класс В 15
8. Допускаемый относительный прогиб настила: 1/150.

Фрагмент работы для ознакомления

7.10 [4], стенку балки укрепляем поперечными ребрами жесткости. Расстояние между основными поперечными ребрами не должно превышать = 2*172,8 = 345,60 см.Принимаем шаг поперечных ребер (Рис.3) = 300,00 см (увязываем расположение ребер с шагом балок настила).Рис. SEQ Рисунок \* ARABIC 3. Главная балка.Ширину ребра принимаем исходя из условия: = 172,8/30+40 = 97,6 мм.Назначаем = 110 мм.Толщину ребра принимаем из условия: = 2*110*(23/20600)0,5 = 7,35 мм.Назначаем = 8,0 мм.Согласно п. 5.14* [4], для стенок балок, рассчитываемых по формуле (28) [4], должны выполняться условия:;,где – нормальное напряжение в средтнной плоскости стенки, параллельное оси балки; – нормальное напряжение в срединной плоскости стенки, перпендикулярное оси балки, в том числе (так как в местах опирания балок настила установлены поперечные ребра жесткости, то не учитываем); – касательное напряжение в стенке балки.Проверяем один отсек главной балки.Так как длина отсека = 300,00 см больше его высоты = 172,8 см, то при вычислении средних напряжений и в отсеке принимаем расчетный участок длиной, равной высоте отсека (п. 7.2* [4]),т. е. = 172,8 см.Изгибающие моменты на расчетном участке отсека: = 194,2*18/2*4,27-194,2*4,272/2 = 5694,4 кН*м; = 194,2*18/2*6,00-194,2*6,002/2 = 6991,0 кН*м.Поперечные силы на расчетном участке отсека: = 194,2*18/2-194,2*4,27 = 918,2 кН; = 194,2*18/2-194,2*6,00 = 582,6 кН,где = 427 см – расстояние от опоры до начала расчетного участка; = 600 см – расстояние от опоры до конца расчетного участка.Среднее значение момента на расчетном участке отсека: = (5694,4+6991,0)/2 = 6342,70 кН*м.Средняя поперечная сила на расчетном участке отсека: = 918,2+582,6 = 750,37 кН.Нормальное напряжение в стенке посередине расчетного участка: = 6342,70/3122798*172,8/2 = 17,55 кН/см2.Касательное напряжение в стенке посередине расчетного участка: = 750,37/3122798*14288,40/1,4 = 2,45 кН/см2,где = 45,0*3,6*176,4 = 14288,40 см3 – статический момент пояса балки относительно нейтральной оси.Проверяем условия:;(17,552+3*2,452)0,5 1,15*23*1,0;18,06 кН/см2 26,45 кН/см2;2,45 кН/см2 13,34 кН/см2.Все условия выполняются.Так как > 2,5, то согласно п. 7.3 [4], требуется проверить устойчивость стенки балки (п. 7.4*, формула (74) [4]):,где = 34,60*23/4,122 = 46,79 кН/см2; = 750,37/1,4/172,8 = 3,10 кН/см2; = 10,3*(1+0,76/1,742)*13,34/4,122 = 10,11 кН/см2; = 0,8*45,0/172,8*(3,6/1,4)3 = 3,54; = 17,55 кН/см2; = 34,60 (табл. 21 [4]); = 45,0 см – ширина сжатого пояса балки; = 3,6 см – толщина сжатого пояса балки; = 0,8 (табл. 22 [4]); = 1,4 см – толщина стенки балки; = 172,8 см – высота стенки балки; = 172,80/1,4*(23/20600)0,5 = 4,12; = 172,80 см – меньшая из сторон пластинки ( или ); = 300,00/172,8 = 1,74 – отношение большей стороны пластинки к меньшей.((17,55/46,79)2+(3,10/10,11)2)0,5 1,0;0,48 1,0 – условие выполняется.Следовательно, нет необходимости укреплять стенку балки ребрами жесткости (согласно п. 7.7 [4]).3.3 Изменение сечения балки по длинеПри равномерно распределенной нагрузке сечение разрезной составной балки можно уменьшить в местах снижения изгибающих моментов (на расстоянии 1/6 пролёта от опоры).Изменяем ширину пояса главной балки, назначив стык на расстоянии = 18/6 = 3,00 м от опоры. Уменьшенная ширина поясов должна составлять: ; ; 180 мм.Изгибающий момент и поперечная сила в месте изменения сечения: = 194,2*18/2-194,2*3,002/2 = 4369,38 кН; = 194,2*18/2-194,2*3,00 = 1165,17 кН.Требуемый момент сопротивления сечения: = 4369,38/19,55/1,0 = 22349,79 см3,где = 0,85*23 = 19,55 кН/см2 – расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию и растяжению по пределу текучести в отсутствие физических методов контроля (табл. 3 [4]).Требуемый момент инерции в измененном сечении: = 22349,79/2*180,0 = 2011481,36 см4.Момент инерции стенки = 601974 см4.Момент инерции, приходящийся на поясные листы: = 2011481,36-601974 = 1409506,99 см4.Требуемая площадь поясных листов: = 6*1409506,99/(3,62+3*176,42) = 90,58см2.Ширина пояса: = 90,58/3,6 = 25,16 см.Принимаем = 30,0 см.3.4 Проверки изменённого сеченияПроверяем прочность по приведенным напряжениям в месте соединения полки и стенки балки по формуле (33) [4]:;,где = 436938,45*172,8/25361,37/180,0 = 16,54 кН/см2; = 2*2282523,49/180,0 = 25361,37 см3; = 1,4*172,83/12+2*(30,0*3,63/12+30,0*3,6*(176,4/2)2 = 2282523,49 см4; = 30,0*3,6*(176,4/2) = 9525,60 см3; = 1165,17*9525,60/2282523,49/1,4 = 3,47 кН/см2.(16,542+3*3,472)0,5 1,15*23*1,0;17,60 кН/см2 26,45 кН/см2 – условие выполняется;3,47 кН/см2 13,34 кН/см2– условие выполняется.Согласно п. 5.16 [4] проверяем устойчивость балки в месте изменения сечения. Так как = 176,4/30,0 = 5,88 > 6, то формулы табл. 8 [4] применять нельзя.Согласно п. 5.15 [4], проверяем устойчивость балки по формуле (34) [4]:,где = 4369,38 кН*м; = 25361,37 см3 – момент сопротивления для сжатого пояса; – коэффициент, определяемый по прил. 7* [4].Для определения вычисляем параметр по формуле (176) [4]:; = 8*(750*3,6/176,4/30,0)2*(1+90,0*1,43/30,0/3,63) = 2,45,где = 750 см – расчетная длина балки (шаг вспомогательных балок); = 3,6 см – толщина пояса балки; = 176,4 см – расстояние между осями поясов; = 30,0 – ширина пояса балки; = 0,5*180,0 = 90,0 см; = 1,4 см – толщина стенки балки.По табл. 77 [4] определяем коэффициент : =2,25+0,07*2,45 = 2,42.Коэффициент определим по формуле (174) [4]:,где = 2282523,49 см4 – момент инерции сечения относительно оси = 172,8*1,43/12+3,6*30,03/6 = 16239,51 см4 – момент инерции сечения относительно оси . = 2,42*16239,51/2282523,49*(176,4/750)2*20600/23 = 0,85.Так как < 0,85, то = 0,85;поскольку = 0,85 < 1, принимаем = 0,85.436938,45/0,85/25361,37 23*1,0;20,18 кН/см2 23,00 кН/см2 – условие выполняется.Устойчивость главной балки в измененном сечении обеспечивается.Прогиб балки с измененным сечением вычисляем по формуле(5.104) [3]: = = 163,1*18004/54/384*(13/20600/2282523,49+257/20600/3122798) = 3,53 см; = 3,53/1800 = 0,0020 < 0,0040 – условие выполняется.Сварные швы, соединяющие стенку и пояса составной двутавровой балки, рассчитываем согласно п. 11.16 [4].Сдвигающее усилие (табл. 37* [4]), приходящиеся на 1 см длины балки: = 1747,8*9525,60/2282523,49 = 7,29 кН/см.сварные швы выполняем автоматической сваркой в лодочку сварочной проволокой (табл. 55* [4]) диаметром = 4 мм. Катет шва, прикрепляющего пояса главной балки со стенкой, определяемсогласно п. 11.2* [4]:– по металлу шва: = 7,29/2/1,10/1,0/21,5/1,0/1,0 = 0,15 см;– по металлу границы сплавления: = 7,29/2/1,15/1,0/16,65/1,0/1,0 = 0,19 см,где = 2 - –количество сварных швов; = 1,0 см – расчетная длина шва; = 1,10, = 1,15 (табл. 34* [4]); = 21,5 кН/см2 (табл. 56 [4]); = 37 кН/см2 (табл. 51* [4]; = 0,45*37 = 16,65(табл. 3 [4]); = 1,0 (п. 11.2* [4]); = 1,0 (табл. 6* [4]).Согласно п. 12.8 [4], принимаем = 7 мм (табл. 38* [4]).4 Расчет колонны4.1 Подбор сеченияРис. SEQ Рисунок \* ARABIC 4. Расчетная схема колонны.Расчетная нагрузка на колонну: = 2*1747,8*1,01 = =2*1747,8*1,01 \# "0,0" 3530,6 кН,где = 1747,8 кН – опорная реакция главной балки.Отметка верха колонны за вычетом толщины настила, высоты главной балки с учетом выступающей части опорного ребра) составляет: = 11,0-0,009-0,02-1,944+0,6 = =11,0-0,009-0,02-1,944+0,6 9,627 м.В соответствии с условиями закрепления концов колонны определяем расчетную длину стержня: = 1,0*9,627 = 9,627 м; = 1,0*9,627 = 9,627 м,где = 1,0; = 1,0 – коэффициенты расчетной длины колонны постоянного сечения (табл. 71,а [4]).Материал: сталь С255, лист t = 10-20мм, Ry = 25 кН/см 2;Задаемся =80, тогда: = 80*(25/(2,06*10^4))^0,5 = =80*(25/(2,06*10^4))^0,5 \# "0,000" 2,787; =0,686; = 3530,46/0,686/25 = =3530,46/0,686/25 \# "0,0" 205,9 см2; = 962,7/80 = =962,7/80 \# "0,0" 12,0; = 12,0/0,24 = =12,0/0,24 \# "0,0" 50,0 см (у=0,24)hст – принимаем hст=500мм.tст – назначаем из условия её местной устойчивости:;(0,36+0,8*2,787)*(2,06*10^4/25)^0,5 = =(0,36+0,8*2,787)*(2,06*10^4/25)^0,5 \# "0,00" 74,34;50/74,34 = =50/74,34 \# "0,00" 0,67 см,принимаем tст= 8 мм.Требуемая площадь поясов: = (205,9-50*0,8)/2 = =(205,9-50*0,8)/2 \# "0,0" 83,0 см2.Принимаем пояса 520х16, при этом Ап= 52*1,6 = =52*1,6 \# "0,0" 83,2 см 2 и обеспечена местная устойчивость пояса по формуле: Геометрические характеристики сечения:А = 2*83,2+50*0,8 = =2*83,2+50*0,8 \# "0,0" 206,4 см 2; = 2*1,6*52^3/12 = =2*1,6*52^3/12 \# "0" 37495 см4; = (37495/206,4)^0,5 = =(37495/206,4)^0,5 \# "0,00" 13,48 см;так как проверку устойчивости ведем относительно оси у-у: = 962,7/13,48 = =962,7/13,48 \# "0,0" 71,4, отсюда по табл.16: у=0,732.Проверка устойчивости:; 3530,46/0,732/206,4 = =3530,46/0,732/206,4 \# "0,0" 23,4 < 25,0*1,0 = 25 – выполняется.4.2 Расчет опирания главной балки на колоннуТребуемая площадь опорного ребра главной балки из условия смятия торцевой поверхности: = 1747,8/36,00/1,0 = 48,55 см2,где = 1747,8 кН – опорная реакция главной балки; = 36,00 кН/см2 – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (табл. 1* [4]); = 36,00 кН/см2 – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению (табл. 51* [4]); = 1,0 (табл. 6* [4]).Рис. 5. Опирание ребра главной балки на колонну (сверху)/Назначаем опорные ребра шириной = 8 см. Толщина ребра (с учетом среза угла на 1,5 см): = 48,55/2*(8-1,5) = 3,73 см.Принимаем толщину ребра = 38 мм.Крепление опорных ребер к поясам и стенке балки выполняем полуавтоматической сваркой в среде сварочной проволокой (табл. 55* [4]) диаметром = 2 мм. Согласно п. 12.8 [4], принимаем = 7 мм.Прочность сварных швов, прикрепляющих опорные ребра к стенке балки, проверяем согласно п. 11.2 [4]:– по металлу шва:;– по металлу границы сплавления:,где = 4 - количество сварных швов; = 85*0,9*0,7 = 53,55 см – расчетная длина шва (п. 12.8 [4]); = 0,9, = 1,05 (табл. 34* [4]); = 21,5 кН/см2 (табл. 56 [4]); = 37 кН/см2 (табл. 51* [4]; = 0,45*37 = 16,65(табл. 3 [4]); = 1,0 (п. 11.2* [4]); = 1,0 (табл. 6* [4]).1747,8/4/0,9/0,7/53,55 21,5*1,0*1,0;1747,8/4/1,05/0,7/53,55 16,65*1,0*1,0;12,95 кН/см2 21,5 кН/см2 - условие выполняется;11,10 кН/см2 16,65 кН/см2 - условие выполняется.Согласно п. 7.12 [4], проверяем опорный участок балки на устойчивость из плоскости балки как стойку (условный опорный стержень), нагруженную опорной реакцией:,где = 2*3,8*0,866+1,4*(16,50+3,8+27,23) = 127,35 см2 – площадь условного опорного стержня; = 16,50 см – расстояние от торца балки до опорного ребра; = 0,65*1,4*(20600/24) = 27,23 см; = 172,8/3,63 = 47,60 – гибкость условного опорного стержня; = (1678,21/127,35)0,5 = 3,63 см - радиус инерции условного опорного стержня; = 3,8*(2*8+1,4)3/12+16,50*1,43/12+27,23*1,43/12 = = 1678,21 см4 – момент инерции условного опорного стержня; = 0,866 – коэффициент продольного изгиба условного опорного стержня (табл.

Список литературы

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мандриков А. П. Примеры расчета металлических конструкций: Учебное пособие для техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. –
М.: Стройиздат, 1991. – 431 с.
2. Кудишин Ю. И., Беленя Е. И., Игнатьева В. С. и др. Металлические конструкции: Учебник для студ. высш. учеб.заведений/Под общ. редакцией Ю. И. Кудишина – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 688 с.
3. Горев В. В., Уваров Б. Ю., Филиппов В. В. и др. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы стальных конструкций: Учебное пособие для строит. вузов/Под ред. В. В. Горева. – М.: Высш. шк., 1997. – 527 с.
4. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции/Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2000. – 96 с.
5. Лапшин Б. С. К расчету балок в упругопластичсской стадии по СНиП И-23-81*: в кн.: Металлические конструкции и испытания сооружений / Б. С. Лашлин /У Межьуз. темат. сб. ip. - Л.: ЛИСИ, 1984. - С. 68-75.
6. СП 53-102-2004. Общие правила проектирования стальных конструкций.
7. ГОСТ 26020-83. Двутаврыстальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент.
8. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/Госстрой России. – М.: ГУПЦПП, 2003. – 36 с.
9. ГОСТ 27772-88. Прокат для строительных стальных конструкций.
10. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 52-101-2003). ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. – М.: ОАО «ЦНИИПромзданий, 2005. – 214 с.
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
© Рефератбанк, 2002 - 2022