122669 (689207), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Пролет балки настила принимаем 2,5 м.

Схема разбивки главной балки на панели 1,25 м + 6 2,5 м + 1,25 м (рис.6)

Проверка прогиба настила.

Балочный прогиб

Коэффициенты: ,

Прогиб настила:

, - проверка жесткости настила удовлетворяется

Проверка прочности настила.

Изгибающий момент:

Растягивающие усилия:

Момент сопротивления настила:

Проверка нормальных напряжений

R _с = 1,1 230 = 253 МПа

_СR - условие выполняется.

Расчет балки настила

Погонная нагрузка на балку настила:

а) нормативная от временной нагрузки, веса настила и балки настила:

q^H_б = qⁿ L_H + g^H_б = qⁿ L_H + 0,02 qⁿ L_H =12,462 0,875 + 0,02 12,462 0,875 = 11,12 кН/м

б) расчетная

q_б = q L_H + g^H_бf = 14,885 0,875 + 1,05 0,218 = 13,25 кН/м

Изгибающий момент от расчетной нагрузки:

Требуемый момент сопротивления при с₁ = 1,1 в первом приближении:

Требуемый по предельному прогибу момент инерции:

, где при 2,5 м n₀ =142,5

По сортаменту подберем двутавр №10 ГОСТ 26020-83 (J_х=198 см⁴, W_х=39,7 см⁴, А=12 см², m_бн =9,5 кг/м, t_w = 4,5 мм, t _f =7,2 мм, h = 100 мм).

Уточним коэффициент с₁=с по табл. 66 СНиП II-23-81^*

А_w = t_w (h- 2t_f) = 4,5(100 - 2 7,2) = 385,2 мм²

А_f = (A - A_w) 0,5 = (12,0 - 3,85) 0,5 = 4,08 см²

с = 1,07

Уточним нагрузку

а) нормативную q^H_б = qⁿ L_H + m_бн g = 12,462 0,875 +9,5 10^-39,81 = 11 кН/м

б) расчетную q_б = q L_H + m_бн g_f = 14,885 0,875 + 0,093 1,05 = 13,12 кН/м

Максимальный изгибающий момент

Проверка нормальных напряжений

R _с = 1,1 230 = 253 МПа

_СR - условие прочности выполняется с недонапряжением 3,7%.

Перерезывающая сила на опоре:

Q_max = q_б L 0,5= 13,12 2,5 0,5 = 16,4 кН

Проверка касательных напряжений.

R_{S с} = 0,58 1,1 230 = 146,7 МПа >42,58 МПа - проверка удовлетворяется

Проверка прогиба.

- условие выполняется.

Расчет вспомогательной балки

А_гр = L_бн L_н = 2,188 м²

С бор нагрузки на вспомогательную балку

Таблица 3

	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	f	Расчетная нагрузка, кН/м2
1	Временная нагрузка Р РnLбн = 12 Агр = 12 2,188	26,256	1,2	31,507
2	Вес настила gнLбнLн = 0,462 2,188	1,011	1,05	1,062
3	Вес балки настила mбн gLбн = 9,59,8110-32,5	0,233	1,05	0,245
4	Вес вспомогательной балки mв gLн = 15,90,8759,8110-3 (принимаем вес двутавра № 16)	0,136	1,05	0,143
	Итого (G+Р)	27,636		32,957

Средняя величина коэффициента .

Изгибающий момент от расчетной нагрузки при семи грузах в пролете

М_max = 3(G+Р) 3,063 - 50,875(G+Р) = 3,532,9573,063 - 5 0,875 32,957 = 209,13 кНм

Требуемый момент сопротивления при с₁= 1,1 в первом приближении

Требуемый момент инерции по предельному прогибу (при пролете L_в =7 м )

По сортаменту принимаем двутавр № 40Б1 ГОСТ 26020-83 (J_х = 15 750 см⁴, W_х = 803,6 см³, А = 61,25 см², b = 165 мм, h = 39,2 см, t_f = 10,5 мм, t_w = 7,0 мм, m = 48,1 кг/м).

Уточним коэффициент с:

А_w = t_w(h - 2t_f) = 0,7(39,2 - 21,05) = 25,97 см²

А_f = 0,5(А - А_w) = 0,5(61,25 - 25,97) = 17,655 см²

с = с₁ = 1,102

Уточним нагрузку на балку.

Вес вспомогательной балки

а) нормативный m_в gL_н =48,19,8110^-30,875 = 0,413 кН

б) расчетный m_в gL_нf =0,413 1,05 = 0,434 кН

Полная нагрузка (G+Р) с учетом данных табл.3

а) нормативная 27,193 кН/м

б) расчетная 33,248 кН/м

Средняя величина коэффициента _f = 33,248/27,193 = 1,191

Изгибающий момент от расчетной нагрузки

М_max = 3,5 33,765 3,063 - 5 0,875 33,248 = 216,52 кН

Проверка прочности

R _с = 1,1 230 = 253 МПа - недонапряжение на 3,4 %

Проверка касательных напряжений с учетом ослабления сечения на опоре выполняется при расчете стыка с главной балкой.

Проверка прогиба балки

- проверка проходит

Проверка общей устойчивости балки

Сжатый пояс в направлении из плоскости изгиба балки раскрепляется балками настила, расстояние между которыми равно l_ef = L_н = 0,875 м

Наибольшее значение отношения l_ef к ширине сжатого пояса b_f, при котором требуется проверка общей устойчивости, определяется по формуле:

- расчет на общую устойчивость балки не требуется

Высота покрытия по главным балкам

h_п = t_н + h_бн + h_в = 6 + 100 + 392 = 498 мм

Расход стали на настил, балки настила и вспомогательные балки на 1 м² балочной клетки

m_1I = t_н + m_б/L_н + m_в/L_бн = 7850 0,006+ 9,5/0,875 + 48,1/2,5 = 77,2 кг/м².

2.1.3. Сравнение вариантов балочной клетки.

Расход стали на 1 м² площади балочной клетки покрытия по главным балкам:

• по первому варианту - m₁ = 118,94 кг/м²

• по второму варианту - m_1I = 77,2 кг/м²

Вывод: по расходу стали более экономичен второй вариант. Поэтому к дальнейшему проектированию принимаем второй вариант усложненной балочной клетки. Тип сопряжение вспомогательной и главной балок определится после расчета высоты главной балки.

2.2. Проектирование составной сварной главной балки.

Разрезная балка загружена сосредоточенными нагрузками. Нагрузки на балку передаются в местах опирания на нее вспомогательных балок. Сосредоточенные силы подсчитываются по грузовой площади:

А_гр = L_в L_бн = 7 2,5 = 17,5 м²

Сбор нагрузки на главную балку

Таблица 5

Коэффициент

2.2.1. Подбор сечения главной балки

Сечение составной сварной балки состоит из трех листов: вертикального - стенки и двух горизонтальных - полок (рис. 9).

Расчетный изгибающий момент

М_max = 9(G+P)L_бн - 4,5(G+P)L_бн = 4,5(G+P)L_бн = 4,5272,5252,5 = 3065,91 кНм

Для принятой толщины листов полок t_f ≤ 20 мм расчетное сопротивление стали С375 равно R_у =345 МПа. Коэффициент условия работы _с =1. В первом приближении с₁ = 1,1.

Т
ребуемый момент сопротивления:

Высоту сечения балки h предварительно определим по соотношению между h_оптW, h_опт,f и h_min, где h_оптW - оптимальная высота сечения из условия прочности; h_опт,f - оптимальная высота сечения из условия жесткости; h_min - оптимальная высота сечения из условия минимальной жесткости, при обеспечении прочности.

1) оптимальная высота балки из условия прочности:

,

где - отношения высоты балки к толщине стенки в пределах k_W = 125…140. Принимаем k_W = 130.

2) оптимальная высота балки из условия жесткости:

,

где , n₀ = 231,94 - для пролета L = 17,5 м

3) высота балки из условия минимальной жесткости при обеспечении прочности:

Выбор высоты балки

Т.к. h_min h_оптW h_опт,f , принимаем h = h_оптW

Высота главной балки должна соответствовать наибольшей строительной высоте перекрытия согласно заданию:

h ≤ h_{c max} - t_н,

где t_н - толщина настила.

Наибольшая строительная высота перекрытия определяется разностью отметок верха настила и габарита помещения под перекрытием:

h_{c max} = 8,4 - 6,6 = 1,8 м

Т.к. h = 1199 см h_{c max} - t_н = 1800 - 6 = 1794 мм -оставляем выбранную высоту h = 1199 см.

Принимаем толстолистовую сталь шириной 1250 мм. С учетом обрезки кромок с двух сторон по 5 мм h_W = 1250 -10 = 1240 мм.

По коэффициенту k_W = 130 определяем толщину стенки: t_W = h_W /k_W = 1240/130 = 9, 5 мм. Принимаем t_W =10 мм. Толщину полок назначим равной t_f =18 ≤ 3 t_W = 30 мм.

Полная высота балки:

h = h_W + 2 t_f = 1240 + 218 = 1276 мм

Характеристики

Список файлов курсовой работы