Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
мк моя.doc
Скачиваний:
20
Добавлен:
10.02.2015
Размер:
1.19 Mб
Скачать

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Камская государственная инженерно-экономическая академия»

Кафедра СК

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту №1

по дисциплине: «Металлические конструкции»

на тему: «Балочная клетка»

Выполнил:

студент гр. 3304

Ганиев А.С.

№ зач. книжки _________

Проверил: доцент

С.Н. Гончаров

Набережные Челны, 2011

Техническое задание на проектирование

Размеры рабочей площадки, AxB, м

14x24 м

Отметка верха настила

6, м

Временная

22, кН/м.кв.

Временная

7, кН/м.кв.

Бетон

В20

1. Компоновка балочной клетки

= 12 м - пролёт главных балок;

= 7 м - шаг главных балок;

= 1 м - шаг балок (при стальном плоском настиле).

2. Расчёт несущего настила

Для стального плоского настила применяют листы толщиной 6-14 мм из стали C235. Стальной настил рассчитывается на прочность и жёсткость.

При равномерно распределённой полезной нагрузке, не превышающей 50кН/м2, определяющим фактором является расчёт на жёсткость.

Настил рассчитывается в следующем порядке:

- устанавливается относительный прогиб полосы от нормативной нагрузки 1/150.

- определяют отношение пролёта настила к его толщине:

,

где ν=0.3- коэффициент Пуассона для стали;

Е=20600кН/см2–модуль упругости прокатной стали;

22637.363кН/см2.

22 кН/м2-нормативная временная нагрузка;

7 кН/м2- нормативная постоянная нагрузка;

29/10000 кН/см2- нормативная равномерно распределённая нагрузка на настил;

84,334.

расчётный пролёт настила, см,

толщина листа настила, см.

Толщина листа настила назначается в зависимости от нормативной временной нагрузки .

22 кН/м.кв. рекомендуемая толщина настила 1 см.

Зная толщину настила и отношение расчётного пролета к толщине полосы настила, можно вычислить пролётнастила:

84,334 См,

а затем шаг a балок настилаи количество балок настила.

84,334 + 15 =99,334, принимаем а = 1 м.

Растягивающую силу Н, на действие которой надо проверить сварные швы, прикрепляющие настил, можно определить по приближённой формуле:

2,97 кН, где γf =1.2– коэффициент надёжности по нагрузке.

Расчётное значение катета углового шва, прикрепляющего настил к балкам:

где - минимальное значение произведений;

расчет по металлу шва;

расчет по металлу границы сплавления;

,-для ручной сварки;

и -коэффициенты условий работы сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;

20 кН/см.кв. и 0,45*36=16.2кН/см2- расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;

1коэффициент условий работы.

= 0,9*1*20 = 18 кН/см.кв.

= 1*1*16.2=16.2кН/см.кв.

0,17см,принимаем8мм.

Проверяем прочность сварного шва.

Максимальный изгибающий момент в настиле возникает на опоре и может быть определен при равномерно распределенной нагрузке для полосы единичной ширины по формуле:

1,72 кН*см. Результирующие касательные напряжения в сварном угловом шве от распора Н и момента, перпендикулярного плоскости расположения шва М:

где 3.71 кН/см.кв. и16.125 кН/см.кв.

3.71 + 16.125 = 19.835 кН/см.кв. < = 20 кН/см.кв. - условиевыполняется.

3. Расчёт балок настила

В качестве балок настила и вспомогательных балок применяются двутавры ГОСТ 8239-89, двутавры с параллельными гранями полок (тип Б и Ш) по ГОСТ 26020-83 или швеллеры по ГОСТ 8240-93 из стали С235-С345 по ГОСТ 27772-88.

Сечение балок настила подбирается на основе данных статического расчёта, в результате которого определяются расчетные изгибающие моменты и расчетные поперечные силы в характерных сечениях. Расчет балок производится по двум группам предельных состояний и сводится к определению необходимого номера профиля по сортаменту и проверке его на прочность, жёсткость и устойчивость.

Нормативная погонная нагрузка на балку настила:

(22+7)*1.1,0 = 29,0 кН/м = 0,29 кН/см.

Расчетная погонная нагрузка:

33,75 кН/м,

где 1.21.05коэффициенты надежности по нагрузке.

Максимальное значение изгибающего момента:

20671,875 кН*см.

Наибольшая поперечная сила на опоре:

118,125 кН, где = 700 см. - пролет балки настила.

Расчет разрезных балок сплошного сечения, изготовленных из стали с , несущих статическую нагрузку, привыполняется с учетом развития пластических деформаций.

Номер прокатного профиля определяется по требуемому моменту сопротивления:

817,070 см3

где коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению, первоначально принимаем1.1;23кН/см2расчетное сопротивление стали по пределу текучести.

С учетом требуемого момента сопротивления , по сортаменту подбирается сечение с ближайшим значением. По сортаменту устанавливаются геометрические характеристики сечения балки.

Принимаем двутавр № 40:

953 см3

8,3 мм

400 мм

155 мм

545 см3

19062 см4

Проверка прочности при действии нормальных напряжений:

= 23*1 =23кН/см2

= 19,719 кН/см2<=23кН/см.кв. - условиевыполняется.

Проверка прочности от действия касательных напряжений в опорном сечении балки:

13.34кН/см2,13.34кН/см2

4,06 кН/см2<=13.34кН/см2- условиевыполняется.

Проверка местной устойчивости поясов и стенки прокатных балок не требуется, т.к. настил опирается непрерывно.

Прогибы не должны превышать предельных значений, установленных нормами проектирования:

1,77 см.

2,8

1,77<= 2,8 условие выполняется.