Проектирование балочного перекрытия и поддерживающих колонн
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
?Па - расчетное сопротивление стали по пределу текучести для фасонного проката ВСт3кп2 при толщине 4…20мм (2, табл.1.7); - коэффициент условий работы (2, табл.1.9, п.8)
По требуемому моменту сопротивления по сортаменту выбираем двутавр №26Б2
Расчетная нагрузка с учетом собственного веса двутавров:
Момент с учетом собственного веса:
Определяем интерполяцией по (2, табл.1.11): с2=1,073 при
Нормальные напряжения:
Условие прочности по нормальным напряжениям выполняется.
Расчетная поперечная сила на опоре:
Касательные напряжения:
Условие прочности по касательным напряжениям выполняется.
Определяем нормативную нагрузку:
Прогиб от нормативной нагрузки:
Следовательно жесткость балки обеспечена.
1.4Расчет и конструирование вспомогательной балки 2-го варианта
В связи с частым расположением балок настила нагрузку на вспомогательную балку принимаем равномерно распределенной.
Расчетная схема вспомогательной балки:
Находим:
Расчетный изгибающий момент в балке:
Требуемый момент сопротивления:
По требуемому моменту сопротивления по сортаменту выбираем двутавр №80Б2
Характеристики сечений балки ВБ записываем в таблицу:
БалкаНомер двутавраМомент сопротивления, см3Момент инерции, см4Статический момент полусечения, см3Размеры, смВес 1м погонной длины, ВысотаШирина полкиТолщина полкиТолщина стенкиВБ80Б25760230280329080272,141,3173
Расчетная нагрузка с учетом собственного веса двутавров:
Момент с учетом собственного веса:
Определяем интерполяцией по (2, табл.1.11): с3=1,107 при
Расчетная поперечная сила на опоре:
Проверяем прочность балки:
Условие прочности по нормальным напряжениям выполняется.
Проверяем жесткость балки:
,
где - нормативный изгибающий момент.
Следовательно жесткость балки обеспечена.
1.5Сравнение вариантов
Сравнение вариантов производим по расходу стали и количеству отправочных вариантов. Данные расчетов записываем в таблицу:
ЭлементВариант IВариант IIПримечаниеОбозначениеРасход стали на один элемент, кгКол-во элементов, шт.Расход стали, кг/м2ОбозначениеРасход стали на один элемент, кгКол-во элементов, шт.Расход стали, кг/м212345678910Настил---55---55Балка настилаБН 1684,955472,1БН 2136,56627,3-Второстепенные балки----ВБ1643,51834,6Итого--54127,1--82116,9
Принимаем второй вариант, как имеющий простое конструктивное решение и по расходу стали отличающийся от второго варианта на:
II. Расчет и конструирование главной балки балочного перекрытия
2.1Сбор нагрузок на балку
Расчетной нагрузкой главной балки являются опорные реакции от двух смежных поднастильных балок.
Расчетная сосредоточенная нагрузка:
,
где R - опорная реакция под настильной балки.
Расчетная схема и эпюры М и Q главной балки от временной нагрузки:
Опорная реакция главной балки:
Расчетный изгибающий момент:
,
где - расстояние от левой опоры до середины балки; - расстояние от i-й силы до середины балки слева.
2.2Подбор основного сечения балки
Сечение балки:
Требуемый момент сопротивления с учетом собственного веса главной балки:
,
где Ry=235 МПа - расчетное сопротивление стали по пределу текучести для фасонного проката ВСт3пс6 при толщине 21…40мм (2, табл.1.7); - коэффициент условий работы (2, табл.1.9, п.8); - коэффициент, учитывающий собственный вес балки, принимаемый в зависимости от нагрузки и пролета балки,
Определяем высоту балки. Задаемся предварительно толщиной стенки, мм:
,
где h - высота балки, м, принимаемая равной .
Примем , тогда
Оптимальная высота балки по min расходу стали:
,
где k - коэффициент, зависящий от соотношения конструктивных коэффициентов поясов и стенки балки, принимаемый k=1,1 для сварных балок переменного сечения.
Наименьшая рекомендуемая высота балки hmin определяется жесткостью балки - ее предельным прогибом (второе предельное состояние):
,
где - модуль упругости стали; - отношение прогиба балки к пролету, регламентируемое нормами; - коэффициент надежности по нагрузке.
Итак
Из сортамента толстолистовой стали (по ГОСТ 19903-74*), с учетом острожки кромок листов - 10мм:
Проверяем стенку балки на срез:
,
где - максимальная поперечная сила; - расчетное сопротивление стали стенки балки на сдвиг.
Исходя из условия обеспечения местной устойчивости стенки:
В соответствии с сортаментом толстолистовой стали (по ГОСТ 19903-74*) принимаем окончательно толщину стенки
Находим требуемую площадь пояса балки:
,
где h - высота балки,
Находим требуемую ширину поясов:
В соответствии с сортаментом широкополосной универсальной стали (по ГОСТ 82-70*) принимаем окончательно ширину полки
Проверяем местную устойчивость верхнего сжатого пояса:
,
где - свес пояса; - толщина пояса
Определяем геометрические характеристики подобранного сечения. Момент инерции:
Момент сопротивления:
Площадь сечения:
Момент с учетом собственного веса:
Проверяем прочность главной балки:
Проверяем жесткость главной балки:
,
где - норма?/p>