126053 (690849)

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

Текст из файла

Федеральное агентство по образованию

Томский государственный архитектурно-строительный университет

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

ТЕМА

«БАЛОЧНАЯ ПЛОЩАДКА»

Составила:

Студентка гр.162-021

Гусакова Н.В.

Проверил:

Айдаров Д.П.

Томск 2011

Таблица 1Геометрические характеристики подобранных сечений

Вариант 1

1. Балочная клетка нормального типа. Схема балочной клетки

Компоновка варианта.

Принимая ориентировочно пролёт настила равным 1м, по табл. п3. находим , затем по табл. п4. устанавливаем рекомендуемую толщину настила .

Тогда пролёт настила

, где

пролёт настила

коэффициент надёжности по назначению, численное значение которого = 0,95.

норма прогиба

.

коэф. Пуассона

Требуемое количество шагов балок настила в пределах пролёта главной балки

пролёт главной балки

Округляя количество шагов большую сторону до целого чётного числа, (на основе ограничений по компоновке варианта), окончательно К=9.

Фактический шаг балок настила

.

Компоновка варианта

Рис.1 Компоновка балочной клетки нормального типа.

2. Расчёт балки настила

Расчетная схема настила

Расчетную схему балки настила принимаем в виде однопролетной шарнирно-опертой балки пролётом 400 см, загруженной равномерно распределённой погонной нагрузкой, собираемой с грузовой площади шириной

Рис.2 Расчётная схема настила

1- настил

2- балка настила

3- сварные швы

Сбор нагрузок

В соответствии с рис. 2 погонная нормативная нагрузка на балку настила

Где

1.02, коэффициент, учитывающий собственный вес балки

, коэффициент сочетания нагрузок

коэффициент надёжности постоянных нагрузок, для стальных конструкций =1,05.

коэффициент надёжности постоянной нагрузки 1,1 приведено в задании на проектирование.

шаг балок настила

плотность стали

Погонная расчетная нагрузка:

Статический расчёт балки настила в соответствии с принятой расчётной схемой

Подбор сечения балки настила

Требуемые геометрические характеристики сечения балки:

-момент сопротивления

Где

коэффициент, учитывающий ограниченных пластических деформаций в сечении балки =1,1 по ГОСТ 8239-89

расчётное сопротивление стали по пределу текучести (табл. П2) ГОСТ 27772-88

, коэффициент условий работы

-момент инерции

.

Где

167 (табл. П.3), при пролёте балки l=4м.

По ГОСТ 8239-89 принимаем I №30 с J_x =7080 см⁴, W_x=472см³, b_f=13,5см, P_bn=36,5кг/м, t_wbn =0,65см

Одновременно должно выполняться неравенство W_x > W_req; J_x ≥ J_req.

Уточняем толщину настила

Окончательно t_n=9мм.

Расход стали по варианту:

Вариант 2

Балочная клетка усложнённого типа

1. Компоновка варианта

В соответствии с ограничениями по компоновке варианта шаг второстепенных балок принимаем b=2м.

Количество шагов второстепенных балок в пределах пролёта главной балки:

Т. к. получилось дробное число, количество шагов округлим в меньшую сторону К=4 => b=2,25 м.

Учитывая, что по первому варианту а_bn = 100см, определяем требуемое число шагов балок настила в пределах пролёта второстепенных балок:

Количество шагов отвечает ограничениям по компоновке варианта.

Таким образом, шаг балок настила a_bn =100см, а их пролёт b=200см шаг второстепенных балок b=225 см, и их пролёт l_s = 400см.

Компоновка варианта

Рис.3 Компоновка балочной клетки усложнённого типа

2. Расчёт балки настила

Расчётная схема балки настила (рис.2).

Сбор нагрузок

Погонная расчетная нагрузка:

Статический расчёт балки настила:

Подбор сечения

Требуемые геометрические характеристики

-момент сопротивления

.

-момент инерции

.

Принимаем по ГОСТ 8239-89 I №18 с J_x=1290см⁴, W_x=143см³, b_fbn=9,0см, P_bn=18,4кг/м.

Толщина настила

Окончательно t_n=10мм.

3.Расчёт второстепенной балки

Расчётную схему принимаем в виде однопролётной шарнирноопертой балки пролётом l_s=400см, сосредоточенными силами.

- опорная реакция балки настила

Погонная нормативная нагрузка

Погонная расчётная нагрузка

Статический расчёт:

Подбор сечения балки

Требуемый момент сопротивления сечения балки

-момент инерции

По ГОСТ 8239-89 принимаем I №40 с J_x=19062см⁴, W_x=953см³, b_fbn=15.5см, P_bn=57кг/м.

Проверка прочности, жёсткости и общей устойчивости

Общая устойчивость балки обеспечивается при выполнении условия:

Значение

по табл. П5 определяем

Фактическое значение

Неравенство не выполняется, т.к.

= 6,45 > = 5,87

В соответствии с рекомендациями п.13 перейдём на расчёт балки как упруго работающей. При с₁ = 1.

Требуемый момент сопротивления

Требуемый момент инерции

.

Достаточно прежний номер профиля балки По ГОСТ 8239-89 принимаем I №40 с J_x=19062см⁴, W_x=953см³, b_fbn=15.5см, P_bn=57кг/м.

Тогда

по табл. П.5 определяем

Уточняем предельное значение

при

коэффициент учитывающий развитие пластической деформации в сечении балки; при расчёте балки по упругой стадии работы.

Неравенство = 6,89 > = 19,4 выполняется, следовательно устойчивость второстепенной балки обеспечена.

Расход стали по варианту.

Сравнение вариантов.

Вывод: За оптимальный принимаем первый вариант, имеющий меньший расход стали и более простое конструктивное решение.

4. Расчет и конструирование составной сварной балки

На стальной листовой настил толщиной t_n=9 мм, передаётся равномерно распределённая временная нагрузка q_n=45кН/м² с .

Настил опирается на прокатные балки из двутавра I №30 ГОСТ 8239-89

Линейная плотность P_bn кг/м

Ширина полки балки b_fbn=135мм

Опорная реакция Q_bn= 97,2 кН

Шаг балок a_bn=1000мм

Отметка пола площадки H_f = 6000м

Отметка верха габарита помещения H_g=4,000м.

Выбор материала балки.

Согласно задания дан материал сталь С235.

Предположим. Что толщина листового настила и толщина полок вспомогательных (прокатных) балок не будет превышать 20 мм по табл.п2. для толщины проката от 7 до 20мм выписываем нормативные и расчётные сопротивления стали С-235, необходимые для производства расчётов:

R_yn=23,5 кн/cм² , R_un=36 кн/cм² , R_y=23 кн/cм² , R_u=35 кн/cм² , R_yn=13,5 кн/cм²

Выбор расчётной схемы балки

Расчётную схему главной балки принимаем в виде однопролётной шарнирно опёртой балки. Нагрузка на главную балку от балок настила передаётся в виде сосредоточенных сил. Так как количество сосредоточенных сил более 5. действие сил заменяем действием равномерно распределённой нагрузки.

Рис.4 Расчётная схема главной балки

Принимаем для балки настила:

Двутавр I №30 ГОСТ 8239-89 с J_x =7080 см⁴, W_x=472см³, b_f=13,5см, P_bn=36,5кг/м, t_wbn =0,65см

Сбор нагрузки на балку.

Нормативная погонная:

где

коэффициент, учитывающий собственный вес главной балки, принимаемый при пролёте l_m ≤ 12м =1,02

коэффициент сочетания нагрузок, равный 1 при одной временной нагрузке

кг/см³ плотность стали.

Погонная расчётная нагрузка:

- коэффициент надёжности по нагрузке от собственного веса стальных конструкций перекрытия.

Статический расчёт балки

По принятой расчётной схеме изгибающий момент в середине пролёта (рис.3).

Подбор основного сечения балки

Главные балки площадки запроектированы сварными составного сечения, состоящие из стенки и двух поясов (полок). Материал конструкции сталь С235 по ГОСТ 27772-88.

Рассчитываем балку в предположении её упругой работы, принимаем гибкость стенки

Требуемый момент сопротивления.

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