Рабочая площадка промышленного здания

отсутствует
...

Содержание
1.Исходные данные 3
1. Сбор нагрузок 4
2. Расчёт второстепенной балки 6
3. Конструирование и расчет главной балки 8
3.1. Сбор нагрузок и статический расчёт 8
3.2. Компоновка составного сечения 9
3.3. Проверка прочности главной балки 13
3.4. Проверка общей устойчивости 14
3.5. Проверка местной устойчивости стенки 15
3.6. Расчет поясных швов 15
4. Расчет колонны 17
4.1. Расчетная схема, определение нагрузки, статический расчет. 17
4.2. Подбор сечения и проверка устойчивости колонны 18
4.2. Проверка подобранного сечения 18
4.3. Конструирование и расчет базы колонны 19
5. Расчет сопряжения балки настила с главной 22
Список используемой литературы 23

 

отсутствует

Минимальный момент сопротивления сечения ГБ определяется из условия прочности изгибаемых элементов в соответствии с требованиями п.5.12 : , где:Ry=24кН/см2 – расчётное сопротивление материала поясов по пределу текучести, (С245); с=1 – коэффициент условий работы конструкции.Минимальный момент инерции сечения ГБ определяется из условия жесткости ГБ в соответствии с требованием обеспечения допустимого относительного прогиба балки, который составляет (табл.19 [СНиП 2.01.07-85]).Тогда минимальное значение высоты стенки ГБ равно:Оптимальная высота стенки балки определяется исходя из соображения минимизации массы балки. Формула для определения высоты стенки ГБ при минимуме массы имеет следующий вид:,Где k=1,15 – коэффициент, зависящий от конструктивного оформления балки для сварных балок;tw – толщина стенки балки, предварительно принимаем 1,2 см.Исходя из того, что высота стенки ГБ должна быть не менее hmin и близкой к hопт, принимаем следующее значение высоты стенки ГБ: hw=85,2 см. Минимальная толщина стенки ГБ определяется из условия её прочности при работе на срез:.Здесь в качестве параметра h используется некоторое предварительное значение высоты балки, которое принимается равным .Rs = 0,58Ry = 0,5824 = 13,92 кН/см2 – расчётное сопротивление стали сдвигу, определяемое по табл.1* [СНиП II-23-81*]; , Принятая толщина стенки больше минимальной.Размеры стенки hwtw=85212 мм.Определение размеров полокМомент инерции стенки балки определяется как момент инерции прямоугольного сечения:Толщину полки листа принимаем Требуемый момент инерции при принятой высоте будет равен:Требуемый момент инерции пояса: - расстояние между собств. осями полокШирину полки ГБ принимаем по действующему сортаменту листовой стали с учётом принятой толщины листа и назначается не менее требуемой по площади сечения полки. принимаем полки ГБ из стали универсальной по ГОСТ 82-70* шириной bf = 36 см.Размеры полок bftf=36024 мм.В изгибаемых элементах отношение ширины свеса сжатого пояса к толщине следует принимать не более значений, определяемых по табл. 30 [СНиП II-23-81*]. Для неокаймленного свеса при расчете в пределах упругих деформаций отношение ширины свеса сжатого пояса к толщине должно удовлетворять следующему условию:Расчетная ширина свеса поясных листов в соответствии с п. 7.22 [СНиП II-23-81*] принимается равной расстоянию от грани стенки до края поясного листа: - условие выполняется т.е. принятые размеры полки ГБ удовлетворяют условиям местной устойчивости.Имеем сечение главной балки со следующими геометрическими характеристиками:Аw=85,2∙1,2 = 102,2 см2;Аf = 36∙2,4 = 86,4 см2;А=102,2 + 2∙86,4 = 275,0 см2;Рис. 4 Сечение главной балкиПроведем проверку прочности главной балки:3.3. Проверка прочности главной балки Проверку прочности по касательным напряжениям элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле:, где:- максимальное по длине балки значение поперечной силы;- моменты инерции сечения балки, в котором возникает максимальная поперечная сила; - статический момент полусечения балки, в котором возникает максимальная поперечная сила.Rs = 0,58∙Ry = 0,58∙24 = 13,92 кН/см2 – расчётное сопротивление стали сдвигу, определяемое по табл.1* [СНиП]; <- условие выполняется, т.е. прочность главной балки по касательным напряжениям обеспечена.По всей длине ГБ (за исключением сечений, в которых М и Q равны нулю) изгибающий момент и поперечная сила действуют совместно. Поэтому, помимо раздельных проверок и , необходима проверка совместного действия нормальных и касательных напряжений. Эту проверку выполняют в сечениях наиболее неблагоприятного сочетания изгибающих моментов и поперечных сил на опоре главной балки Мх = 805,1 кНм, Qх = 894,5 кН.Для стенок балок, рассчитываемых по прочности должны выполняться условия [СНиП II-23-81*]:1) ;2) ;где: и - нормальные напряжения в серединной плоскости стенки, соответственно параллельные и перпендикулярные оси балки;- касательное напряжение, воспринимаемое стенкой.Второе условие в данном случае практически ничем не отличается от проверки прочности ГБ на касательные напряжения, следовательно, это условие уже обеспечено. ; < условие выполняется, т.е. прочность сечения главной балки на совместное действие нормальных и касательных напряжений обеспечена.3.4. Проверка общей устойчивостиПроверка общей устойчивости ГБ осуществляется в соответствии с требованиями п. 5.15 СНиП II-23-81*. Проверку общей устойчивости можно не проводить, если соблюдены требования п. 5.16* СНиП II-23-81*: отношение расчетной длины балки к ширине сжатого пояса не превышает значений, определяемых по формулам табл. 8* СНиП II-23-81* для балок симметричного сечения.Наибольшее значение lef/b, при котором не требуется расчет на устойчивость сварных балок определяется по формуле (37) [СНиП II-23-81*]:, где:b и t- соответственно ширина и толщина сжатого пояса;h- расстояние между осями поясных листов.Для того, чтобы найти фактическое отношение расчетной длины балки к ширине сжатого пояса, необходимо определить расчетную длину балки. Согласно п.5.15 [СНиП II-23-81*] за расчетную длину балки следует принимать расстояние между точками закрепления сжатого пояса от поперечных смещений. В данном случае за расчетную длину балки ГБ следует принять шаг второстепенных балок, равный 3,0 м., т.е. общую устойчивость ГБ проверять не требуется.3.5. Проверка местной устойчивости стенкиПроверка и обеспечение местной устойчивости стенки ГБ выполняется в зависимости от значения условной гибкости стенки, которая определяется по следующей формуле: .Значение условной гибкости стенки не превышает 3,2, поэтому укреплять поперечными ребрами жесткости в соответствии с требованиями п.7.10 СНиП II-23-81* не требуется. Ребра жесткости устанавливаем конструктивно для крепления второстепенных балок. Расстояние между ребрами жесткости (шаг рёбер) принимаем равным 300 см, устанавливаем рёбра в местах опирания второстепенных балок.Ширина выступающей части ребра определяется в соответствии с п. 7.10 СНиП II-23-81*:принимаем bh=100мм.Толщина ребра ts должна быть не менее ; принимаем ts=8мм.3.6. Расчет поясных швовСоединение поясных листов ГБ со стенкой осуществляется поясными швами. При изгибе балки это соединение предотвращает сдвиг поясов относительно стенки балки, который имел бы место при самостоятельной раздельной работе элементов балки на изгиб. Расчет соединений ведется на силу сдвига пояса относительно стенки. В сварных балках сдвигающая сила T, приходящаяся на 1 см длины балки, определяется через касательные напряжения:, где: – статический момент пояса относительно нейтральной оси сечения балки.Сварные швы, соединяющие стенки и пояса составных двутавров балок, следует рассчитывать согласно табл. 37* . В случае неподвижной нагрузки двусторонние угловые швы рассчитываются по формулам:;;где T- сила, сдвигающая пояс балки относительно стенки.f =0,7; z=1,0 – коэффициенты глубины проплавления шва, принимаемые по табл.34* [СНиП II-23-81*] (для ручной сварки);wf=1; wz=1 – коэффициенты условий работы сварного шва;Rwf =20,5 кН/см2 – расчётное сопротивление металла шва сварного соединения с угловыми швами, принимаемое для электрода типа Э46 по табл.56 [СНиП II-23-81*];Rwz=0,45Run =0,4548,0=21,6 кН/см2 – расчётное сопротивление металла границы сплавления сварного соединения с угловыми швами, принимаемое по табл.3 [СНиП II-23-81*], Высота катета шва из условия прочности металла шва:.Высота катета шва из условия прочности металла границы сплавления:.Высота катета шва из конструктивных требований определяется по табл.38*.