144919 (620800)

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

Текст из файла

Курсовая работа

"Расчет и конструирование конструкций балочной клетки"

1 Сравнение вариантов

Рисунок 1 – Схема балочной клетки рабочей площадки

Расчетная ячейка будет находиться в осях 2–3 и Б-В. На пересечении осей будут колонны.

1.1 Первый вариант балочной клетки нормального типа

Рисунок 2 – Схема первого варианта балочной клетки нормального типа

Шаг балок настила определяем исходя из расчета настила. Нагрузка задана и равна 22 кн/м².

По графику Лейтеса в зависимости от нагрузки и относительного прогиба определяем отношение .

Толщина настила t_н = 10 мм. в зависимости от q = 22 кн/м².

Определяем расчетный пролет L_расч. = 110*10 = 1100 мм.

;

Т.к. количество шагов n не может быть четным, то принимаем n = 13.

Следовательно а₁ = 1100 мм.; а₂ = 950 мм.

L = 11*1100+2*950 = 14000 мм.

1.1.1 Расчет балки настила первого варианта

Рисунок 3 – Расчетная схема балки настила первого варианта

Погонная равномерно-распределенная нагрузка на единицу длины балки определяется:

q_n = (q_вр + q_пост)*а₁, (1.1)

где q_вр = 22 кн/м²;

q_пост = 0,785 кн/м²;

а₁ = 1.1 м.

q_n = (22 + 0,785) * 1.1 = 25,064 кн/м

Расчетная нагрузка на единицу длины балки настила равна:

q = (q_вр * γ_f1 + q_пост * _f1) * а_1, (1.2)

где γ_f1 – коэффициент надежности по временной нагрузке, равен -1,2;

γ_f2 – коэффициент надежности по постоянной нагрузке, равен -1,05.

q = (22 * 1,2 + 0,785 * 1,05) * 1.1 = 29,946 кн/м

Определяем максимальный расчетный изгибающий момент в балке настила:

М_мах = (1.3)

М_мах = =134,76 кн*м

Определяем максимальную поперечную силу:

Q_max = (1.4)

Q_max = = 89,838 кн.

Определяем требуемый момент сопротивления балки с учетом упругой работы материала:

W_pL = , (1.5)

где R_y – расчетное сопротивление стали, равно 24 кн/см², для стали С255, t=20 мм [принимаем из СНиП II 23–81* по табл. 51*];

γ_c – коэффициент условий работы, равен 1.0 [принимается по табл. 7 приложения],

W_pL = см³

Принимаем прокатную балку в соответствии с ГОСТ 8239–72^*

№33

W_x = 597 см³;

J_x = 9840 см⁴;

Линейная плотность = 42.2 кг/м

Если разрезные прокатные балки рассчитываются с учетом пластической работы материала, то требуемый момент сопротивления равен:

W = , (1.6)

где с₁ – коэффициент, учитывающий развитие пластической деформации, равный 1,12.

W = 501,34 см³

По полученному моменту сопротивления по сортаменту подбираем ближайший номер двутавровой балки ГОСТ 8239 – 72^*

№33

W_x = 597 см³;

J_x = 9840 см⁴;

Линейная плотность = 42,2 кг/м

Производим проверку принятого сечения:

1) по первому предельному состоянию на прочность по формуле:

= ≤ R_y * γ_i; (1.7)

< 24*1 кн/см²

22,57 < 24 кн/см² –условие выполняется

2) по второму предельному состоянию по деформациям.

Относительный прогиб балки должен быть менее или равен продольному

; (1.8)

где q_n – нормативная погонная нагрузка;

Е – модуль упругости стали, равен 2,06 * 10⁴ кн/см²

J – момент инерции балки

[ ] – предельный прогиб, равен

0,003 ≤ 0,004 – условие выполняется

1.2 Второй вариант балочной клетки нормального типа

Рисунок 4 – Схема второго варианта балочной клетки нормального типа

По графику Лейтеса в зависимости от нагрузки и относительного прогиба определяем отношение

Толщина настила t_н = t_н+ 2 мм = 12 мм.

Определяем расчетный пролет L_расч. = 110 * 12 = 1320 мм.

;

Т.к. количество шагов n не может быть четным, то принимаем n = 11.

Следовательно а₁ = 1,3 м., а₂ = 1,15 м.

L = 9 *1,3 + 2 * 1,15 = 14 м.

1.2.1 Расчет балки настила второго варианта

Рисунок 5 – Расчетная схема балки настила второго варианта

Погонная равномерно-распределенная нагрузка на единицу длины балки определяется по формуле 1.1:

q_п = (22 + 0,942) * 1,3 = 29,824 кн/м

где q_вр = 22 кн/м²;

q_пост = q_пост *1,2

q_пост = 0,785 * 1,2 = 0,942 кн/м².

Расчетная нагрузка на единицу длины балки настила определяется по формуле 1.2:

q = (22 * 1,2 + 0,942 * 1,05) * 1,3 = 35,606 кн/м

Определяем максимальный расчетный изгибающий момент в балке настила по формуле 1.3:

М_мах = кн*м

Определяем максимальную поперечную силу по формуле 1.4:

Q_мах = кн

Определяем требуемый момент сопротивления балки с учетом упругой работы материала по формуле 1.5:

W_PL= см³

Принимаем прокатную балку в соответствии с ГОСТ 8239–72^*

№36

W_x = 743 см³;

J_x = 13380 см⁴;

Линейная плотность 48.6 кг/м;

Если разрезные прокатные балки рассчитываются с учетом пластической работы материала, то требуемый момент сопротивления рассчитывается по формуле 1.6:

W = cм³

По полученному моменту сопротивления по сортаменту подбираем ближайший номер двутавровой балки в соответствии с ГОСТ 8239–72^*

№33

W_x = 597 см ;

I = 9840 см ;

Линейная плотность 42,2 кг/м;

Принимаем двутавр №36

Производим проверку полученного сечения:

1) по первому предельному состоянию на прочность по формуле 1.7:

кн/см²

19,25 24 кн/см²–условие выполняется

2) по второму предельному состоянию по деформациям по формуле 1.8:

0,003 ≤ 0,004 – условие выполняется

1.3 Расчет балочной клетки усложненного типа

Рисунок 6 – Схема балочной клетки усложненного типа

Принимаем количество главных балок n равным 6.

Шаг главных балок L_б.н. настила равен 2.8 м.

Толщина настила t_н = 12 мм, в зависимости от q = 22 кн/м.

Определяем расчетный пролет L_расч. = 110 * 10 = 1120 мм.

Определяем количество вспомогательных балок настила, как n= , тогда принимаем n=6

Определяем шаг вспомогательных балок настила а₄=

1.3.1 Расчет главной балки настила третьего варианта

Рисунок 7 – Расчетная схема третьего варианта балочной клетки рабочей площадки

Погонная равномерно-распределена нагрузка на единицу длины балки определяется по формуле 1.1:

q_n = (22 + 0,785) * 1.1 = 25,0635 кн/м

где q_вр = 22 кн/м²;

q_пост = 0,785 кн/м².

Расчетная нагрузка на единицу длины балки настила определяется по формуле 1.2:

q = (22 * 1,2 + 0,785 * 1,05) * 1.1 = 29,946 кн/м

Определяем максимальный расчетный изгибающий момент в балки настила по формуле 1.3:

М = кн*м

Определяем максимальную поперечную силу по формуле 1.4:

кн

Определяем требуемый момент сопротивления балки с учетом упругой работы материала по формуле 1.5:

см

Принимаем прокатную балку в соответствии с ГОСТ 8239–72*

№18

W =143 см ;

I =1290 см ;

Линейная плотность 18,4 кг/м;

Если разрезные прокатные балки рассчитываются с учетом пластической работы материала, то требуемый момент сопротивления рассчитываются по формуле 1.6:

W = см

По полученному моменту сопротивления по сортаменту подбираем ближайший номер двутавровой балки ГОСТ 8239–72*

№18

Производим проверку полученного сечения:

1) по первому предельному состоянию на прочность по формуле 1.7:

кн/см²

18,324 < 24 кн/см²–условие выполняется

2) по второму предельному состоянию по деформациям по формуле 1.8:

0,002 < 0,004 – условие выполняется

1.3.2 Расчет вспомогательной балки третьего варианта

Погонная равномерно-распределенная нагрузка на единицу длины балки определяется по формуле:

q = (q +q +q )*a, (1.10)

где q = 22 кн/м ;

q = лин. пл/L_бн = 0,184/1,1=0,1673 кн/м ;

q = 0,785 кн/м ;

q = (22+0,785+0,167)*2,8 = 64,266 кн/м

Расчетная нагрузка на единицу длины балки настила определяется по формуле 1.2:

q = (22*1,2+0,785*1,05+0,1673*1,05)*2,8 = 76,717 кН/м

Определяем максимальный расчетный изгибающий момент в балке настила по формуле 1.3:

кн*м

Определяем максимальную поперечную силу по формуле 1.4:

кн

Определяем требуемый момент сопротивления балки с учетом упругой работы материала по формуле 1.5:

см³

Принимаем профиль в соответствии с ГОСТ 8239–72^*

№50

W_x =1589 см³;

J_x=39727 см ;

Линейная плотность 78,5 кг/м;

Если разрезные прокатные балки рассчитываются с учетом пластической работы материала, то требуемый момент сопротивления рассчитываются по формуле 1.6:

см³

По полученному моменту сопротивления по сортаменту подбираем ближайший номер двутавровой балки ГОСТ 8239–72^*

№50

W_x = 1589 см³;

J_x= 39727 см ;

Линейная плотность 78,5 кг/м;

Производим проверку полученного сечения:

1) по первому предельному состоянию на прочность по формуле 1.7:

кн/см²

21,73 < 24 кн/см²–условие выполняется

2) по второму предельному состоянию по деформациям по формуле 1.8:

0,00221 < 0,004 – условие выполняется

1.4 Сравнение вариантов

Таблица 1: Сравнение вариантов

Элемент	I вариант	II вариант	III вариант
	Расход стали кг/м	Расход стали кг/м	Расход стали кг/м
Настил	78,5	94.2	78,5
Балка настила	42,2/1	48.6/1	78.5/1
Второст. балка	___	42.2/2.8=15.07	-
Итого	120,7	157.87	157.0

В окончательном расчете принимаем I вариант.

2. Расчет сварной главной балки

Рисунок 9 – Расчетная схема сварной главной балки.

Нормативная нагрузка на единицу длины балки

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы