- •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
2.3.3. Проверка принятого прокатного профиля
Проверки принятого сечения балки следует выполнять:
по уточненным нагрузкам, определенным с учетом дополнительной нагрузки от собственного веса балки;
по расчетному сопротивлению стали, уточненному в зависимости от фактической толщины проката, равной толщине полки балки;
по фактическим статическим характеристикам сечения балки.
Усилия, уточненные с учетом действия дополнительной нагрузки от собственного веса балки (в размерности кНм, кН):
- изгибающий момент нормативный Mн1= M н + g с.в l 2 / 8 (2.10)
-изгибающий момент расчетный M1= M + 1.05 g с.в l 2 / 8 (2.11)
-поперечная сила Q1 = Q + g с.в l / 2 (2.12)
Проверка нормальных напряжений
-При расчете в упругой стадии
Максимальная величина нормальных напряжений, действующих в середине пролета s = М1 / W £ Rygc (2.13)
- При ограниченном развитии пластических деформаций
Максимальная величина нормальных напряжений, действующих в середине пролета
s = М1 / С1 W £ Rygc (2.14)
где С1 = С при t < = 0. 5 Rs.
И С1 = 1.05 b С при 0. 5 Rs < t < = 0. 9 Rs.
t = Q2 / (h – 2 tf) t w (2.15)
Q2 – поперечная сила, определенная в том же сечении, где действует изгибающий момент M1
(2.16)
С – коэффициент, который может быть определен путем линейной интерполяции значений, заданных в таблице 2.2
Таблица 2.2
-
Af/Аw
0,25
0,5
1,0
2,0
С
1,19
1,12
1,07
1,04
при Af/Аw = bf tf / (A – 2 bf tf) (2.17)
или вычислен по формуле C = 0.04576 / (Af / Аw) + 1.0185) (2.18)
Проверка касательных напряжений Касательные напряжения следует определять и проверять в опорном сечении:
t = a Q1 / (h – 2 tf) t w £ 0,58Rygc (2.19)
где Q1 – опорная реакция балки, определенная по формуле (2.12)
- коэффициент, учитывающий ослабление стенки отверстиями (например, для болтов); a = a / (a – d) (2.20)
где a – шаг отверстий, d – диаметр отверстий, при отсутствии отверстий a =1
Проверка жесткости
Проверка жесткости балки производится по формуле:
f /l = 5 M н1 l /(48E Jx )<= 1/ n0 (2.21)
При не удовлетворительном результате любой из проверок, необходимо принять двутавр следующего по сортаменту номера, уточнить величины действующих усилий по формулам (2.10) ÷ (2.12) и вновь выполнить проверки прочности и жесткости. Если сечение вспомогательной балки не может быть подобрано из прокатных двутавров, следует использовать двутавры составные сварные.
Проверка местной устойчивости сжатых полки и стенки балки настила не производится, так как она обеспечена при принятых размерах элементов прокатных профилей. Общая устойчивость балок настила обеспечена за счет их связи со сплошным жестким настилом. В том случае, если нагрузка на вспомогательные балки передается как сосредоточенная (через балки настила), проверка общей устойчивости вспомогательных балок производится по формуле 4.32.