Проектирование балочного перекрытия и поддерживающих колонн
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
?ивный изгибающий момент.
Следовательно жесткость балки обеспечена.
2.3Изменение сечения балки по длине
В целях экономии стали в соответствии с эпюрой изгибающих моментов производим изменение сечения главной балки за счет изменения ширины поясов. Сечение балки изменяем на расстоянии от опоры
Расчетная схема и эпюры М и Q главной балки от временной нагрузки:
Изгибающий момент в месте изменения сечения:
,
где - расстояние до места изменения сечения от опоры; - расстояние от i-й силы до места изменения сечения балки слева; qсв - погонный вес балки.
Требуемый момент сопротивления измененного сечения при выполнении стыка полуавтоматической сваркой:
,
где R?у=0,85Ry=0,85*235=199,75 МПа - расчетное сопротивление сварных стыков швов на растяжение; - коэффициент условий работы (2, табл.1.9, п.8).
Находим требуемую площадь сечения пояса:
,
Находим требуемую ширину поясов:
В соответствии с сортаментом широкополосной универсальной стали (по ГОСТ 82-70*) принимаем окончательно ширину полки
Проверяем выполнение условий:
определяем геометрические характеристики измененного сечения. Момент инерции:
Момент сопротивления:
Статический момент полусечения:
Нормальные напряжения в сварном шве и месте изменения сечения:
Наибольшие касательные напряжения у нейтральной оси сечения на опоре балки:
,
где - суммарная поперечная сила на опоре от временной нагрузки и собственного веса балки.
Проверяем приведенные напряжения на границе стенки в месте изменения сечения при (примыкание балок настила в один уровень)
,
где
Статический момент пояса:
Следовательно прочность балки в месте изменения сечения обеспечена.
2.4Проверка общей устойчивости балки
Потеря общей устойчивости балки заключается в нарушении плоской формы изгиба и возникновении крутильных деформаций. Наличие связей, препятствующих горизонтальному смещению сжатого пояса балки, а следовательно, появлению крутильных деформаций, повышает общую устойчивость балки.
Проверка общей устойчивости главной балки не требуется, т.к. нагрузка передается через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и также непрерывно с ним связанный.
2.5Расчет местной устойчивости стенки балки
Местная устойчивость стенки балки зависит от характера ее напряженного состояния, вида нагрузки и условной гибкости стенки:
,
где - расчетная высота стенки, в сварных балках ; - толщина стенки.
Условная гибкость стенки при отсутствии местных напряжений в балках с двусторонними поясными швами:
Так как , то стенки балок в этом случае укрепляются поперечными ребрами жесткости. Основные поперечные ребра жесткости располагаем с постоянным шагом по длине балки, а расстояние между ними не должно превышать при , т.е.:
Примем поперечные ребра жесткости через
Ширина выступающей части ребра для парных симметричных ребер, мм:
Примем ширину выступающей части ребра для парных симметричных ребер
Толщина ребра:
Примем толщину ребра
Примем ребра из полосовой стали.
В балках, несущих статическую нагрузку, ребра жесткости привариваем к поясам. При этом торцы вертикальных ребер должны иметь скосы с размером 40*40 мм
2.6Расчет сварных швов, соединяющих полки со стенкой
Поясные угловые швы выполняем двусторонними. Применяем сварку автоматическую двустороннюю сварочной проволокой СВ-08, , , , . Расчет ведем по границе сплавления, т.к.
Катет сварного шва определяем на участке с измененным сечением пояса:
,
где - продольное усилие сдвига пояса относительно стенки; - статический момент сдвигаемой площади относительно нейтральной оси; - коэффициент условий работы шва; - коэффициент условий работы.
Принимаем в соответствии с (2, табл.2.9)
2.7Расчет опорного ребра
Так как у нас разрезная схема балок предпочтение отдаем решению с торцевым опорным ребром, достоинством которого является четкая передача реакции. В данном случае нижние торцы опорных ребер должны быть отстроганы.
Определяем площадь опорного ребра:
,
где - опорная реакция главной балки с учетом собственного веса; - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки) (при ).
Зададимся шириной опорного ребра
Определяем
Окончательно примем толщину опорного ребра .
Торцевое ребро рассчитываем на смятие.
Примем выступающую ниже пояса часть ребра
Участок балки над опорой рассчитываем на продольный изгиб из плоскости стенки, как условный центрально-сжатый стержень, на действие опорной реакции :
В расчетное сечение стержня включаем ребра жесткости и участки стенки балки шириной не более с каждой стороны ребра.
Расчетная площадь условного стержня:
Расчетная длина стойки равна высоте стенки . Гибкость условного стержня:
Проверяем опорную стойку на устойчивость:
Проверяем местную устойчивость опорного ребра:
,
где
Определяем катет сварного шва, прикрепляющего опорное ребро к стенке балки. Применяем сварку полуавтоматическую двустороннюю сварочной проволокой СВ-08, , , , . Расчет ведем по металлу шва, т.к. ; - длина сварного ш?/p>