- •А.И. Савенков, и.А. Мяконьких расчет и конструирование элементов рабочей площадки
- •Иркутский государственный технический университет
- •664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83 Ангарская государственная техническая академия
- •665835, Ангарск, ул. Чайковского, 60
- •Оглавление
- •1. Введение
- •1.1. Базовые положения расчета металлоконструкций
- •1.2. Расчет соединений металлоконструкций
- •1.2.1. Сварные соединения
- •1.2.2. Болтовые соединения
- •1.3. Курсовая работа, содержание и оформление
- •1.3. Выбор марки стали и назначение расчетной схемы
- •2. Технико-экономическое обоснование балочной клетки
- •2.1. Выбор компоновочной схемы
- •2.2. Расчет настила
- •Толщина и пролет железобетонной плиты
- •2.3. Расчет балок настила и вспомогательных балок
- •2.3.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •2.3.2. Определение усилий и подбор сечения
- •2.3.3. Проверка принятого прокатного профиля
- •Проверка нормальных напряжений
- •- При ограниченном развитии пластических деформаций
- •Проверка касательных напряжений Касательные напряжения следует определять и проверять в опорном сечении:
- •Проверка жесткости
- •2.4. Выбор оптимального варианта
- •3. Расчет главной балки
- •3.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •3.2. Определение усилий
- •Максимальная величина опорной реакции двухконсольной балки
- •3.3. Компоновка сечения
- •Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки
- •3.4. Проверка нормальных напряжений
- •Опорная реакция двухконсольной балки от собственного веса
- •3.5. Проверка жесткости
- •3.6. Изменение сечения балки по длине
- •Для измененного сечения балки вычисляют:
- •3.7. Проверка прочности балки в измененном сечении
- •3.8. Проверка касательных напряжений в опорном сечении
- •3.9. Проверка общей устойчивости
- •3.10. Проверка местной устойчивости элементов балки
- •3.11. Определение катетов поясных швов
- •3.12. Конструирование и расчет опорной части
- •3.13. Конструирование и расчет монтажного стыка главной балки
- •Lмакс@hw-(120-180) мм
- •4. Расчет колонны
- •4.1. Расчет стержня колонны сплошного сечения
- •Проверка местной устойчивости элементов стержня колонны
- •4.3. Расчет стержня колонны сквозного сечения
- •4.4. Расчет планок
- •4.5. Расчет оголовка колонны
- •4.6. Расчет базы
- •5. Пример выполнения курсовой работы Исходные данные расчета :
- •1.Технико-экономическое обоснование компоновки балочной клетки
- •1.1.Выбор компоновочной схемы
- •1.2. Выбор стали основных конструкций
- •1.3.Расчет настила
- •1.4.Расчет балок настила и вспомогательных балок
- •Нормативный изгибающий момент
- •Подбираем сечение вспомогательных балок
- •Сравнение вариантов балочной клетки
- •1.5.Выбор оптимального варианта
- •2.Расчет главной балки
- •2.1.Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •2.2.Определение усилий
- •2.3.Компоновка сечения главной балки
- •2.4. Проверка нормальных напряжений
- •Изменение сечения балки по длине
- •2.6.Проверка прочности балки в измененном сечении
- •2.7.Проверка местной устойчивости элементов балки и расчет ребер
- •2.8.Проверка жесткости Проверяют жесткость разрезной балки
- •2.9.Расчет поясных швов
- •2.10.Конструирование и расчет опорной части балки
- •2.11.Расчет и конструирование монтажного стыка
- •Проверим прочность поясных накладок , ослабленных отверстиями под болты
- •3.Расчет колонны
- •3.1. Расчет стержня колонны сквозного сечения
- •Принимаем ветви из двух швеллеров № 40
- •3.2. Расчет планок
- •3.3.Расчет оголовка колонны
- •3.4. Расчет базы колонны
- •Список литературы
- •Исходные данные для проектирования
- •Расчетно-пояснительная записка
- •Продолжение приложения 2
3.4. Проверка нормальных напряжений
Геометрические характеристики принятого сечения:
площадь A = 2 bf tf + hw tw (3.21)
момент инерции (3.22)
момент сопротивления Wx = 2Jx / (hw + 2 tf) (3.23)
Проверку нормальных напряжений следует выполнять:
по расчетным сопротивлениям стали, уточненным в зависимости от фактической толщины полки балки;
по усилиям, определенным с учетом собственного веса балки.
Линейная нагрузка от собственного веса главной балки
gсвгб = 0.785 А / 100 (кН/м) (3.24)
Дополнительные изгибающие моменты в пролете однопролетной разрезной балки:
Мнсв = gсвгб L2 / 8 (3.25)
Мсв = 1.05 gсвгб L2 / 8 (3.26)
Дополнительная опорная реакция от собственного веса:
Qсв = 1.05 gсвгб L / 2 (3.27)
Усилия, уточненные с учетом действия дополнительной нагрузки от собственного веса балки (в размерности кНм, кН):
изгибающие моменты
Mн1= M н + Мнсв (3.28)
M1= M + Mсв (3.29)
поперечная сила
Q1 = Q + Qсв (3.30)
Дополнительные изгибающие моменты в пролете двухконсольной балки:
Мн.свпр = gсвгб (Lпр2 /8 - Lк2/2) (3.31)
Мсвпр= 1.05 gсвгб (Lпр2 /8 - Lк2/2) (3.32)
дополнительный опорный момент
Mсвк = 1.05 gсвгб Lк 2/ 2 (3.33)
Дополнительная поперечная сила, действующая в опорном сечении со стороны консоли
Q свк = 1.05 gсвгб Lк /2 (3.34)
- то же в опорном сечении со стороны пролета
Q свпр = 1.05 gсвгб Lпр /2 (3.35)
Опорная реакция двухконсольной балки от собственного веса
Rсв = 1.05 gсвгб (Lпр /2 + Lк) (3.36)
Усилия, уточненные с учетом действия дополнительной нагрузки от собственного веса балки (в размерности кНм, кН):
изгибающие моменты пролетные:
Mнпр1= Mнпр + Мн.свпр (3.37)
Mпр1= Mпр + M свпр (3.38)
момент опорный:
Mк1 = Mк + Mсвк (3.39)
Поперечные силы:
Qк1 = Qк + Q свк (3.40)
Qпр1 = Qпр + Q свпр (3.41)
Опорная реакция:
R1 = Rmax + Rсв (3.42)
Нормальные напряжения необходимо проверить в крайних во-локнах сечения, где действует максимальный изгибающий момент:
s = M1 / Wx £ Rygc (3.43)
В соответствие с п. 1.9 [1] недонапряжение в балке
(3.44)
не должно превышать 5%, однако, из-за дискретности размеров листового проката такая высокая точность подбора не всегда может быть достигнута, и в учебной работе можно считать допустимыми недонапряжения до 10%. При подборе сечения по жесткости (третий вариант определения hw), величина недонапряжения не ограничивается. В случае, если результаты проверки прочности по нормальным напряжениям окажутся неудовлетворительными, необходимо вернуться к компоновке сечения (раздел 3.3).