Проектирование однопролетных шарнирно-опертых балок и колонн
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Содержание:
1.Исходные данные
2.Компоновочное решение
3.Расчет и конструирование балок
3.1 Вспомогательные балки
.1.1 Сбор нагрузок
.1.2 Силовой расчет
.1.3 Назначение типа сечения вспомогательных балок и марки стали
.2 Главные балки
.2.1 Определение расчетного пролета и нагрузок
.2.2 Силовой расчет
.2.3 Компоновка сечения и проверка прочности и общей устойчивости
.2.4 Изменение сечения главной балки
.2.5 Проверка общей устойчивости и деформативности балок
.2.6 Проверка местной устойчивости балок
.2.7 Расчет поясных швов, опорных частей балок, узлов сопряжений балок
4.Расчет и конструирование колонн
4.1 Выбор расчетной схемы
.2 Компоновка сечения колонны
.3 Проверка сечения колонны
.4 Конструирование и расчет оголовка колонны
.5 Конструирование и расчет базы колонны
.6 Подбор сечения связей по колоннам
Список литературы
1.Исходные данные
Пролет главной балки (L) - 11 м
Шаг главных балок (B) -6 м
Толщина плиты (tпл.) - 0,14 м
Отметка верха плиты (Н пл.) - 7,5 м
Нормативная (полезная) нагрузка (q) - 22 кН/мІ
2. Компоновочное решение
Проектирование сооружения начинаем с назначения компоновочной схемы, в которой за основу, принимаем балочную клетку нормального типа, опирающуюся на центрально-сжатые колонны. Устойчивость сооружения в плоскости главных балок обеспечивается путем примыкания этих балок к жесткому блоку (для рабочих площадок - это каркас здания цеха). В плоскости, перпендикулярной главным балкам, устойчивость сооружения обеспечивается путем постановки связей по колоннам, т.е. созданием диска.
Шаг вспомогательных (второстепенных) балок а исходя из того что: при железобетонном настиле t=10-20см а=1.5-2.5м принимаем а=1,9 м.
Пролет вспомогательных балок B равен шагу главных балок, статическую схему вспомогательных балок принимаем в виде однопролетных шарнирно-опертых балок.
3. Расчет и конструирование балок
.1 Вспомогательные балки.
Нагрузка на вспомогательные и все нижележащие конструкции состоит из постоянной составляющей и временной (полезной) нагрузки.
.1.1 Сбор нагрузок на рабочую площадку
№№ п/пНаименование нагрузкиНормативная нагрузка, кНРасчетная нагрузка, кНПостоянная нагрузка1Пол асфальтобетонный:0,721,30,94t=0,4м=18кН/м32Монолитный настил:3,51,24,2t=0,14М=25кН/м33Собственный вес второстепенных балок:0,21,050,21Итого постоянная нагрузка q:4,425,254Полезная нагрузка p:221,226,4Всего нагрузка (q+p):26,4231,75
3.1.2 Силовой расчет
Погонная нагрузка на вспомогательные балки равна:
q = (p + q)a = (0,21,95+221,2) 1,9=50,56 кН/м.
Опорные реакции:
VA = VB = ql/2 = 50,566 / 2 =151,58 кН/м.
Максимальный изгибающий момент:
Mmax = ql2/8 = 50,566І / 8 = 227,52 кНм
Максимальная поперечная сила: Qmax = ql/2 =151,58 кН.
3.1.3 Назначение типа сечения вспомогательных балок и марки стали.
Сечение принимаем в виде прокатного двутавра по ГОСТ 26020-83.
Марка стали Ст245. Расчетное сопротивление марки стали Ry (по пределу текучести) принимаем по СНиП II-23-81*, табл.50 [2]:
Ry = 240МПа =24кН/смІ.
Сечение балок назначаем из условия прочности:
? = Mmax / C1Wn,min Ry?c,
где Мmax - максимальный расчетный изгибающий момент в балке;
Wn,min - момент сопротивления сечения балки, т.е. требуемый Wтр;
?с - коэффициент условия работы балки, ?c= 1 (табл.6);
С1 - коэффициент, принимаем равный С1 = С = 1,12 (табл.66).
тр = Мmax / C1Ry?c,
Wтр =227,52 102 / 1,12241 =861,82смі.
Зная Wтр =861,82смі, подбираем по сортаменту прокатных двутавровых балок, ближайший номер профиля с избытком, Wx > Wтр и выписываем из сортамента для него геометрические характеристики:
Двутавр 40:
Wx = 953смі; b = 155мм; tw = 8,3мм;
Ix = 19062см4; tf = 13мм;
Iy = 667см4; h = 400мм.
По известной толщине полки двутавра (размер tf), уточняем Ry (Ry = 240МПа без изменения) и проводим проверку прочности:
? = 227,52100 / 1,12953= 21,32кН/смІ < 241кН/смІ,
проверка прочности выполняется.
Проверку деформативности балок производим от действия нормативных нагрузок и при равномерно распределенной нагрузке используем формулу:
ѓ/B = 5gнB3/384EIx |ѓ/B|,
где B - пролет балки, равный B = 6м;
gн = (pн + qн)a = 26,421,9=50,198 кН/м;
Е = 206000МПа;
|ѓ/B| - нормируемый относительный прогиб балки, принимаем |ѓ/B| = 1/250 = 0,004.
ѓ/B = 550,19810-2600і/3842,0610419062 = 35,9510-4 < 0,005,
проверка деформативности выполняется.
Проверка общей устойчивости балок производится по формуле:
? = Mmax/?bWx Ry?c,
где Mmax = Мрасч;
Wx - принятый момент сопротивления балки;
?с = 0,95 при проверке устойчивости;
?b - коэффициент, определяемый по указаниям [2].
ef=B/2 = 6/2= 3м
Для определения ?b находим по формулe (174) значения:
?1 = ?Iy/Ix(h/lef)ІE/Ry
где h - высота сечения балки;
? - коэффициент, определяем по формуле:
? = 2,25 + 0,07? и
? = 8(left/hb)І(1 + (0.5htwі/btі))
где tw - толщина стенки балки, по сортаменту:
? = 8(285013/400155)І(1 + (0.54008,3і/15513і)) = 3,816;
? = 2.25 + 0.073.816 = 2.517;
?1 = 2,517667/19062(400/2850)І(20600 /24) = 1,489
принимаем ?b = ?1 = 1.489, так как ?b › 1, то общая устойчивость обеспечена и дальнейшу