Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Белорусский национальный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

МК1 записка

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

31.05.2015

Размер:

617.05 Кб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Министерство образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра “Металлические и деревянные конструкции”

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту на тему:

“Балочная клетка”

Проверил:

Вербицкий А.Г.

Исполнитель: студент

Александров А.Г.

Минск 2010

					3
	СОДЕРЖАНИЕ
Задание на выполнение курсовой работы					2
Содержание					3
Реферат						4
1.1.	Компоновка балочной клетки					5
	1.1.1 Определение нагрузок на		перекрытие			5
	1.1.2 Выбор оптимальной схемы балочной клетки					9
1.2.	Расчет главной балки					10
	1.2.1. Определение нагрузок и усилий					10
	1.2.2. Компоновка сечения составной сварной балки с проверкой на прочность,
	общую устойчивость и жесткость				10
					10
	1.2.3. Определение места изменения сечения балки					13
	1.2.4. Расчет соединения поясов балки со стенкой					15
	1.2.5. Установление размеров опорной части балки с			проверкой на устойчивость		16
	1.2.6. Проверка местной устойчивости балки с обоснованием размещения и				18
	1.2.7. Расчет монтажного стыка балки на высокопрочных болтах				21
	1.2.7.1. Расчет соединения по поясам					21
	1.2.7.2. Расчет соединения по стенке					23
1.3.	Расчет колонны					25
	1.3.1. Определение	нагрузок и подбор сечения сплошной колонны				25
	1.3.2. Проверка полок и стенки на местную устойчивость				27
	1.3.3. Компоновка и расчет базы сплошной колонны				28

	1.3.4. Выбор конструктивного решения и расчет сопряжений вспомогательной балки				33
	с главной и колонной. То же - главной балки с колонной
Список использованных источников						36

Реферат

Страниц: 36, рисунков: 24, таблиц:4, библиотечных наименований: 4

Балочная клетка, оптимальная компоновка, несущая конструкция, колонна, балка, расчет, конструирование, узлы.

В настоящей работе выполнено оптимальная компоновка балочной клетки на основе экономического сравнения 3-х вариантов, произведены статические и поверочные расчеты несущих конструкций, а также узлов их сопряжения, разработаны чертежи конструкций в стадиях КМ и КМД.

1.1. Компоновка балочной клетки

1.1.1. Определение нагрузок на перекрытие

Произвожу компоновку ячейки по трем вариантам расположения балок настила, учитывая следующие требования:

1 – количество шагов балок настила нечетное; 2 – шаг балок настила a в пределах ≈1.1-3.5м

3– aср≥акр

4– шаг средних балок кратен 100мм, крайних – 50мм.

Пролет главных балок L= 12 м						Шаг главных балок В= 5.5 м
1-ый вариант	nш=	7	aср=	1.8	м	aкр=	1.50	м
2-ой вариант	nш=	9	aср=	1.4	м	aкр=	1.10	м
3-ий вариант	nш=	11	aср=	1.1	м	aкр=	1.05	м

	1.50		1.10		1.05
	9		9.8		9.9
	=	12	=	12	=
12	5.0	12	7	12	9
	x		x		x
	1.8		1.4		1.1
	1.80		1.10		1.05
	5.5		5.5		5.5

Рис.1.1.1 Компоновка ячейки по трем вариантам

7.0

Рис.1. 1.2 Сечение а-а.

Толщина монолитной ж.б. плиты, см

						Таблица 1.1.
			pn	, кН/м2
аср, м				пол
аср, м		10 - 15	15 - 20		20 - 25	>25
		10 - 15	15 - 20		20 - 25	>25
1	- 2	8	10		12	14
2	- 2.8	10	12		12	14
>2.8		12	14		14	16

					Сбор нагрузок на 1м2	перекрытия		6
								Таблица 1.1.2.
№						Нормативная	Коэффициент	Расчетная нагрузка
п/п				Наименование		нагрузка Pн, кПа	надежности по	P, кПа
							нагрузке γf
			I. Постоянные
	Собственный вес керамической плитки по					0.57	1.3	0.741
1	цементно-песчаному раствору					0.57	1.3	0.741
	t=	30 мм	ρ=	1900 кг/м3
	Собственный вес монолитной ж.б. плиты
2	ρ=	2500	кг/м3
2			t1=	140	мм	3.5		3.85
			t1=	140	мм	3.5		3.85
			t1=	120	мм	3	1.1	3.3
			t1=	120	мм	3		3.3
3	Собственный вес балки настила (будет						1.05
	учтен в дальнейших расчетах)
			II. Временные
	Полезная					20	1.2	24
					1	24.070		28.591
	Итого по вариантам:				2	23.570		28.041
					3	23.570		28.041

	q1=∑P1·a1ср=				28.591		·	1.8	=	51.5	кН/м
	q2=∑P2·a2ср= 28.041						·	1.4	=	39.3	кН/м
5.5	q3=∑P3·a3ср=				28.041		·	1.1	=	30.8	кН/м
	М1=	q1	·	B2	=	51.5	·	5.5	2			кНм
	М1=		8		=		8		= 194.597			кНм
			8				8
	М2=	q2	·	B2	=	39.3	·	5.5	2	148.44		кНм
	М2=		8		=		8		=	148.44		кНм
			8				8
	М3=	q3	·	B2	=	30.8	·	5.5	2			кНм
	М3=		8		=		8		= 116.633			кНм
			8				8

Рис.1.1.3 Расчетная схема балки настила

Принимаю район строительства г. Минск, который относится к климатическому району II8. По [1] по таблице 50 для конструкции 3 группы в климатическом районе II8, принимаю сталь С235. По таблице 51 [1] для фасонного проката (прокатной двутавр)из стали С235

толщиной до 20 мм	, принимаю	расчетное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу
по пределу текучести	Ry= 230	МПа

По таблице 6 [1] для сплошных балок принимаю коэффициент условий работы при расчете

на прочность γс= 1.1 на жесткость γс= 1
	А
По таблице 66 [1] для сечения тип №1, при предполагаемом соотношении	f	= 0.5
	А
	w

принимаю коэффициент учитывающий возможность пластических деформаций сx=1.12 Определяю минимальную высоту сечения балки настила из условия ее жесткости, т.е. не допущения предельного прогиба:

hmin				5 Ry γc B						L			P н								7
			=										1
			=		24 γn E					f			P1
где: γn=0.95					24 γn E					f			P1
где: γn=0.95						- коэффициент надежности по назначению, устанавливается СНиП “Нагрузки
						и воздействия” в зависимости от класса ответственности.
	L		- величина обратная прогибу
	L
	f
	f					Предельные прогибы балок по СНиП “Нагрузки и воздействия”
						Предельные прогибы балок по СНиП “Нагрузки и воздействия”
																			Таблица 1.1.3.
										Пролет						f	/	L			200
												3				1	/	150	150			50


												6				1	/	200
												6				1	/	200

								12 при H≤							6 м	1	/	250
											24					1	/	250
								24 при H≤							6 м	1	/	300
								24 при H≤							6 м	1	/	300	3	5.5	6
											36					1	/	300	3	5.5	6
Для пролета балки настила												5.5			и высоты		<	6 м
L/f=	150				+	(	200 -		150		)	· (			5.5 -	3 )	= 191.67
L/f=	150				+						6 - 3						= 191.67
											6 - 3
hmin=		5	·		230		· 106		· 1		5.5			191.67		24.070		= 0.217	м
hmin=		24			· 0.95 · 2.06						· 1011			191.67		28.591		= 0.217	м
		24			· 0.95 · 2.06						· 1011					28.591

Из условия расчета на прочность разрезных балок сплошного сечения, несущих статическую нагрузку общая и местная устойчивость которых обеспечена приσт≤530МПа (расчет с учетом пластических деформаций)

	M	γc
σ =		≤ Ry γп
σ =	cx Wx	≤ Ry γп

Определяю требуемый момент сопротивления сечения балки по трем вариантам:

1	M1	·	γn	=	194.60		·	0.95		·	103	=	652		3
W x,тр=														см
W x,тр=	cx · Ry · γc				1.12	·	230	·	1.1					см
	cx · Ry · γc				1.12	·	230	·	1.1
2	M2	·	γn	=	148.44		·	0.95		·	103	=	498		3
W x,тр=														см
W x,тр=	cx · Ry · γc				1.12	·	230	·	1.1					см
	cx · Ry · γc				1.12	·	230	·	1.1
3	M3	·	γn	=	116.63		·	0.95		·	103	=	391		3
W x,тр=														см
W x,тр=	cx · Ry · γc				1.12	·	230	·	1.1					см
	cx · Ry · γc				1.12	·	230	·	1.1

Рис.1.1.5 Геометрические размеры сечения двутавровой балки

По сортаменту стальных прокатных профилей принимаю следующие номера двутавров:

36			35Б1			30Б1
Ix=	13380	см4	Ix=	10060	см4	Ix=	6328	см4
Wx=	743	см3	Wx=	581.7	см3	Wx=	432	см3
G=	48.6	кг/м	G=	38.9	кг/м	G=	32.9	кг/м
bf=	145	мм	bf=	155	мм	bf=	140	мм
tf=	12.3	мм	tf=	8.5	мм	tf=	8.5	мм
tw=	7.5	мм	tw=	6.2	мм	tw=	5.8	мм
h=	360	мм	h=	346	мм	h=	296	мм
ε = 9.64		%	ε = 12.4		%	ε = 6.5		%

Корректирую расчет и определяю напряжения в балке:

Вариант 1

Двутавр

145 · 12.3

= 0.71

→

= 1.099

tw · (

h -

)

7.5

· (

360

2 ·

12.3

)

x,cor

q1,cor=q1+G·γf=

51.5

0.486

1.05 = 51.974 кН/м

Q1,cor=

q1,cor

51.97

5.5

= 142.93 кН

M1,cor=

q1,cor

51.97

5.5

= 196.53 кНм

M1,cor

· γn

196.53

0.95 · 103

207.8

МПа <

230

МПа

cx,cor · Wx · γc

1.10

743

1.1

ε=

230

207.8

100 = 9.64 %

230

Вариант 2

Двутавр

35Б1

155 ·

8.5

= 0.65

→

= 1.105

tw · (

h -

)

6.2

· (

346

2 ·

8.5

)

x,cor

q2,cor=q2+G·γf=

39.3

0.389

1.05 =

39.67

кН/м

Q2,cor=

q2,cor

39.67

5.5

= 109.08 кН

M2,cor=

q2,cor

39.67

5.5

= 149.99 кНм

M2,cor

· γn

149.99

0.95 · 103

201.4

МПа <

230

МПа

cx,cor · Wx · γc

1.11

582

1.1

ε=

230

201.4

100 = 12.4 %

230

Вариант 3

Двутавр

30Б1

140 ·

8.5

= 0.74

→

= 1.096

tw · (

h -

)

5.8

· (

296

2 ·

8.5

)

x,cor

q3,cor=q3+G·γf=

30.8

0.329

1.05 =

31.19

кН/м

Q2,cor=

q3,cor

31.19

5.5

= 85.77

кН

M3,cor=

q3,cor

31.19

5.5

= 117.94 кНм

M3,cor

· γn

117.94

0.95 · 103

215.0

МПа <

230

МПа

cx,cor · Wx · γc

1.10

432

1.1

ε=

230

215.0

100

6.5

230

		1.1.2. Выбор оптимальной схемы балочной клетки																			9
	Сравнение технико-экономических показателей вариантов балочной клетки на 1 ячейку																				9

																			Таблица 1.1.4.
			Конструктивные элементы		Количество балок настила	Расход основных мат-лов					Трудоемкость чел-дн					Стоимость
№ варианта							Стали						Изготовление, перевозка			Монтаж БН		Ус-во монолитного ж.б. перекрытия
	Схема ячейки								Монолитн												Общая
										ый ж.б.											Общая
										ый ж.б.
						Б.Н.	Всего, т
						1м/п	Всего, т

		1.50									= 31.0
1							= 2.14		12 х 6
	12	1.8							12 х 6		9.24
	12	1.8		36					х	0.14 =	9.24
		5 х	t=	140			x 5.5		=	9.24	2.94 x	920	x	2.14	260	x	2.14	120	x	9.24	3632
					8	48.6
												=	1967		=	556		=	1109
								1000				=	1967		=	556		=	1109
	5.5	1.50					48.6	1000			2.14 +
	5.5
							x				x
							8				1.8
		1.10									= 27.1
2							= 2.14		12 х 6
	12	1.4							12 х 6		7.92
	12	1.4	35Б1						х	0.12 =	7.92
		х	t=	120			5.5		=	7.92	x	920	x	2.14	260	x	2.14	120	x	7.92	3475
			t=	120					=	7.92		920	x	2.14	260	x	2.14	120	x	7.92	3475
		7			10	38.9					2.94
					10	38.9							1968			556			950
							x					=			=			=
												=			=			=
	5.5	1.10					38.9	1000			2.14 +
	5.5
							x				x
							10				1.8
		1.05									= 27.2
3							2.17
	12	х 1.1					=		12 х 6		x 7.92
			30Б1				5.5		х	0.12 =
			t=	120	12	32.9	5.5		=	7.92		920	x	2.17	260	x	2.17	120	x	7.92	3513
			t=	120	12	32.9			=	7.92		920	x	2.17	260	x	2.17	120	x	7.92	3513
		1.05 9					x 32.9 x	1000			2.17 + 2.94	=	1998		=	565		=	950
	5.5	1.05 9					x 32.9 x	1000			2.17 + 2.94
							12				x
							12				1.8
Примечание: Для монтажа стальных балок настила трудоемкость принята 1,8 чел-дн за 1 тонну. Для возведения монолитного
ж.б. перекрытия – 2,94 чел.-дн. за 1м3.

Стоимость: - изготовления и перевозки 1 т. металлоконструкций – 920

-монтажа балок настила - 260

-устройства 1м3 монолитного ж.б. перекрытия - 120

На основе проведенного расчета и технико-экономического сравнения принимаю вариант расчета

1.2. Расчет главной балки

1.2.1. Определение нагрузок и усилий (M, q)

Нагрузку на главную балку принимаю равномерно распределенной. Расчет веду только для оптимального варианта балочной клетки.

	q=(∑P+ Gмп				·	γf )·B·α=
			a
	= (	28.041		ср	0.389 ·		1.05		) · 5.5	· 1.02 = 158.9 кН/м
12.0	= (	28.041		+	0.389 ·		1.05		) · 5.5	· 1.02 = 158.9 кН/м
12.0
						1.4
	qн=(∑Pн+			Gмп		)·B·α=
				aср
	= (	23.570		+	0.389 ) ·			5.5	· 1.02 = 133.8		кН/м
						1.4
	М=		q · L 2		=	158.9	·	12	2		кНм
	М=		8		=		8		= 2861.04		кНм
			8				8
Рис.1.2.1 Расчетная схема главной балки .	Q=		q · L		=	158.9	·	12	=	953.68	кНм
Рис.1.2.1 Расчетная схема главной балки .			2				2

1.2.2. Компоновка сечения составной сварной балки с проверкой на прочность, общую устойчивость и жесткость.

Рис.1.2.2 Поперечное сечение главной балки.

По таблице для конструкций 2-ой группы (для главной балки перекрытия) в климатическом районе II8 (г.Минск) принимаю сталь С255. По таблице 51 [1] для листового проката из стали С255 принимаю расчетное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу по пределу

текучести для толщины проката до 20 мм

Ry=

240

МПа

- для полок

от 4 до 20 мм

Ry=

240

МПа

- для стенки

Главная балка имеет переменное сечение по длине (с целью экономии металла) поэтому

расчет ведем по упругой стадии работы материала:

σ =

M max

≤ Ry γc , отсюда требуемый

момент сопротивления сечения балки изгибу должен быть:

γп

Wx≥

Mmax

· γn

2861.04

103 · 0.95

10295.4

см3

· γc

240 ·

1.1

Определяю минимальную высоту сечения балки настила из условия ее жесткости, т.е. не

допущения предельного прогиба:

hmin =

5 Ry γc L

qн

24 γn E

Для пролета балки настила

и высоты <

L/f= 200

(

250 - 200

)

· (

12 -

6 )

250

12 -

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
13.04.2019102.91 Кб25Министерство образования республики Беларусь.doc
#
24.12.2018348.62 Кб18МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ.docx
#
29.08.2019665.22 Кб7Министерство образования Республики Беларусь.docx
#
07.08.201920.25 Кб8Мисзи 11-15.docx
#
31.05.20152.25 Mб219МК (БНТУ).docx
#
31.05.2015617.05 Кб19МК1 записка.pdf
#
31.05.2015851.9 Кб10МНТК 2013.pdf
#
24.11.201994.72 Кб12Модели Сестр. дела.doc
#
14.04.20191.57 Mб18Моделирование трогание и разгона БМВ М5 V2 (Вос....doc
#
31.05.2015132.65 Кб623модуль 1.docx
#
17.09.2019667.14 Кб116Модуль 10.doc