144661 (620682), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

m_b – коэффициент условий работы бетона, принимаемый равным 1 – при передаче нагрузки на обойму и наличии опоры снизу обоймы, 0,7 – при передаче нагрузки на обойму и отсутствии опоры снизу обоймы и 0,35 – без непосредственной передачи нагрузки на обойму;

– процент армирования хомутами и поперечными планками, определяемый по формуле

, (4.4)

где h и b – размеры сторон усиливаемого элемента;

s – расстояние между осями поперечных связей при стальных обоймах (h s b, но не более 50 см) или между хомутами при железобетонных и штукатурных обоймах (s15 см).

По п. [4.2, табл. 18] при =5,2 и =1000 ₁=0,98; m_g=1 принимаем согласно п. [4.7]; по п. [3.1, табл. 2] R=1,3 Мпа; m_k=0,7.

Принимаем для обоймы сталь класса A-II. Вертикальная арматура обоймы (уголки) принимается по конструктивным соображениям 5050 мм

А_s=44,8=19,2см².

По табл. 10 R_sc=55,0 Мпа и R_sw=190 Мпа.

По формуле

.

Согласно формуле

;

,

откуда =0,48 %.

Принимаем расстояние между осями поперечных хомутов обоймы 48 см и определяем их сечение из условия %.

По формуле (4.4)

;

;

см².

Принимаем полосу сечением 408 мм; А_s=3,2 см²; Ст A-I.

ЗАДАЧА №5.

Расчёт усиления металлической балки способом увеличения сечения.

Расчёт усиления металлической балки способом увеличения сечения.

Масса усиленного настила:

g = g_нс + g_пл = 70.7 + (2500∙0,06 + 1800∙0,02) = 256,7 кг/м² 2,57 кН/м².

Нормативная нагрузка на балку настила:

g^н = (12+2,57)1,2 = 17,48 кН/м = 0,175 кН/см.

Расчетная нагрузка на балку настила:

g = (12∙1.2 + 0,707∙1.05 + 1,86∙1,3) ∙1,2 = 21,07 кН/м = 0,211 кН/см.

Расчетный изгибающий момент (пролет балки 6 м):

М = 1,05∙21,07∙6²/8 = 77,56 кН∙м = 7756 кН∙см (принято, что масса балок составит 5% от общей нагрузки).

Усиление балок производится способом увеличения сечения (Рис.5) как наиболее технологичным. Протяженность среднего участка балки с М М₀ (М₀ =48,6 кН∙м на расстоянии 1,23м от опоры) составляет l_M = 6 - 2∙1.23 = 3.54 м. Усиливаемые балки относятся к конструкциям группы 4, и, следовательно, расчет прочности можно производить по критерию РПД. Для усиления верхней зоны предполагаем ввести 2∟63405, а нижней зоны – 2∟405из стали ВСт3пс6 ( по ГОСТ 380- 88) с R_yr = 240 МПа.

Новое положение центра тяжести:

y = см; y_rc = 4.427см; y_rp = 5.659см

Положение центров тяжести сжатой и растянутой зон для двутавра №18:

y₀ = см;

y_0c = 9+0.04-2.2 = 6.84 см;

y_0r = 9-0.04-2.2 = 6.76 см.

Определяем площади элементов сечения:

M] = [A_ocy_oc + A_opy_op + б(A_rcy_rc + A_rpy_rp)]R_yo∙_M; A_oc = 0.5 [A_o – б(A_rc –A_rp)] –

A_rc = 9.96 см²;

A_rp = 7.58 см²;

A_oc = 0.5[23.4-0.96(9.96-7.58)] = 10.56 см²;

A_rp = 0.5[23.4+0.96(9.96-7.58)]] = 12.84 см²; _o = 48600/143 = 340 МПа; _o =217/250 = 0.87. _M = 0.95-0.2∙0.87(0.96-1) = 0.944;

По формуле (5.3)

[M] = [10.56∙6.76+12.84∙6.76+0.96(9.96∙4.427+7.58∙5.659)]25∙0.944 = 8704 кН∙см.

В сечении балки с М_max Q = 0;тогда c = 1; _c = 1; в сечении с M_x = M_o (x=1.23 м) Q = 21.07∙1.23 = 25.92 кН; = 0,9∙25,92∙10/0,51∙18 = 25.41 МПа;R_so = 0.58∙255 = 134 МПа; / R_so = 25.41/134 = 0.18 0.4; c = 1.

Условие прочности балки:

M = 7756 8704∙1∙1 = 8704 кН∙м. Прочность обеспечена.

Проверка деформативности балок по формуле: = ₀ + + ∆,

I = 1290+23.4∙2.2²+2∙(5.35∙3.79∙6.76² )+2(12.3+4.98∙6.84²) = 3747 см⁴;

_o = 5∙0.0152∙600⁴/(384∙2.06∙10⁵∙3747) = 0.03 см;

Δ =5∙0.0175∙600⁴/(384∙2.06∙10⁵∙3747) = 0.04 см.

Принимаем длину элементов усиления l_r = 3.54+2∙0.2 = 3.94 м. Определяем сварочные деформации по формуле = [ aVl_r(2l – l_r)n_iy_i]/(8I),. Катет шва принимаем k = 4 мм, сварку ведем сплошным швом. Тогда а = 1; V = 0.04∙0.4² = 0.006; u = 0.7.

Для верхних швов крепления уголков имеем

_o1 = (7756∙10/3747)(9+2.2-1) = 211.1 МПа; ₁ = 211,1/250 = 0.84; n₁ = 3.7; y₁ = 17.61 см.

Для нижних швов крепления уголка усиления имеем

_o2 = (7756∙10/3747)(9+2.2-3) = 170 МПа; ₂ = 170/250 = 0.68; n₂ =2.6; y₂ = 11.31см.

Для верхних швов крепления уголков имеем

_o3 = (7756∙10/3747)(9-2.2-1) = 120.1 МПа; ₁ = 120,1/250 = 0.48; n₁ = 1.9; y₁ = 4.4 см.

Для нижних швов крепления уголка усиления имеем

_o4= (7756∙10/3747)(9-2.2-3) = 79 МПа; ₂ = 170/250 = 0.32; n₂ =1.6; y₂ = 0.9см.

= [ aVl_r(2l – l_r)n_iy_i]/(8I)

= [1∙0.006∙394/(8∙3747)](2∙600-394)(3.7∙17.61+2.6∙11.31+1.9∙4.4+1.6·0.9) = 2.53 см

Окончательно получаем = 0,03+0,04+2,53 = 2,6 см.

Допустим, задано, что прогиб до 3,5 см не препятствует нормальной эксплуатации конкретного технологического оборудования, тогда можно считать условие (5.4) выполненным.

Следует усиливать сначала нижний пояс балок, а затем верхний.

Опирание второстепенной балки на главные осуществлялось в одном уровне с передачей опорной реакции Q_max = 21.07∙3 =63.21 кН на ребра жесткости главной балки через односторонний сварной шов с фактическим катетом k_f = 4 мм.

Фактическая длина шва l_w = 20 см. Применялись электроды типа Э42.

N₀ R_wfwfcfk_f(l_w – Д)

Действительная несущая способность шва N_ow =18∙1∙1∙0.7∙0.4∙19 = 95.6 кН Q_max = 63.21 кН.

Характеристики

Список файлов курсовой работы