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>