Проектирование промышленных зданий
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
?ент принимается по эпюре изгибающих моментов:
W - Момент сопротивления сечения (принимается по сортаменту)
R - расчетное сопротивление стали (2100кг/см2)
Проверка балок на прогиб
Кроме расчета балок на прочность их необходимо проверять на прогиб.
Максимальный прогиб в центре балки.
Q
f
L
q - интенсивность нагрузки, f - фактический прогиб, L - пролет балки
На практике при расчетах пользуются не фактическим прогибом а относительным, т.е. отнесенным к длине балки. [f / L]
Проверка балки на прогиб производится из условия, чтобы относительный прогиб не превышал допустимого.
F / L ? [f / L] (15)
[f / L] - допустимый прогиб
Допустимый прогиб зависит от типа балки и определяется по таблицам СНиПа, для главных балок [f / L] ? 1/400, для второстепенных балок [f / L] ? 1/250. Относительный прогиб определяется в зависимости от схемы балки по следующим формулам:
f/L = (5 х q х L3) / (384E х Iх) f/L = (PL2) / (48E х Iх)
q - интенсивность нагрузки
Е - модуль упругости стали = 2 х 106
Iх - момент инерции сечения
Если в результате расчета относительный прогиб окажется меньше допустимого, то подобранная на прочность балка проходит на прогиб, если больше, то балка на прогиб не проходит, необходимо принять большее сечение.
Расчет балок сварного составного сечения
При расчете балок составного сечения необходимо определять геометрические характеристики сварного сечения.
К геометрическим характеристикам относятся:
) Статический момент сечения SХ; SУ
) Координаты центра тяжести сечения хс; ус
3) Момент сопротивления сечения Wх; Wу
) Момент инерции сечения Iх; Iу
) Радиус инерции сечения iх; iу
Определение момента инерции сечения
Iх, у = bh3/12+a2F (16)
у
х
b - сторона, параллельная оси, относительно которой определяется момент инерции
h - сторона, перпендикулярная оси, относительно которой определяется момент инерции
а - расстояние от центра тяжести сечения до центра данной фигуры.
F - площадь сечения
Момент инерции сложной фигуры определяется путем сложения моментов инерции простейших фигур
Алгоритм расчета сварных балок
) Определение расчетной нагрузки
) Вычерчивание расчетной схемы
) Построение эпюры изгибающих моментов и определение максимального изгибающего момента.
) Из основной формулы расчета балок на прогиб определяем требуемый момент сопротивления сечения.
Wтр = Mmax/R (17)
R - расчетное сопротивление стали = 2100кг/см2
) Подбираем сечение сварной балки так, чтобы
W > Wтр (18)
а) назначаем высоту балки не менее 1/10 пролета
б) назначаем размеры сечения
в) определяем момент инерции сечения относительно оси х
Iх = bh3/12+a2F (19)
г) определяем момент сопротивления сечения
Wх=Iх / у (20)
) Сравниваем Wх и Wтр. Если Wх > Wтр, то сечение на прочность выдерживает, Если Wх < Wтр, то сечение необходимо усилить.
) Проверяем подобранное сечение на прогиб, определяем относительный прогиб и сравниваем с допустимым прогибом (см. расчет балок).
) Конструирование балки
) Спецификация стали на 1 элемент.
Расчет стропильной балки сварного сечения
В данном проекте применяются сварные балки из листовой стали в форме двутавра.
Исходные данные:
Пролет балки 18 000 мм, высота 1000 мм, ширина 300 мм
Расчет балки:
) Определяем расчетную нагрузку. Расчетная нагрузка = 3,3т/м
(см. сбор нагрузок)
) Вычерчивание расчетной схемы
q = 3,3т/м
18000
ЭМ
Ммах= q x L2/8 (21)
) Построение эпюры изгибающих моментов и определение максимального изгибающего момента
Ммах = q х L2/8, (22)
где: Ммах - максимальный изгибающий момент
q - интенсивность нагрузки
L - пролет балки
Ммах = q х L2/8 = 3,3т/м х 18м2/8 = 133т х м (23)
) Из основной формулы расчета балок на изгиб определяем требуемый момент сопротивления сечения.
Wтр = Mmax/R, (24)
где: Wтр - требуемый момент сопротивления сечения
Ммах - максимальный изгибающий момент
R - расчетное сопротивление стали = 2100кг/см2
Wтр = Mmax/R = 13300000кг х см/2100кг/см2=6333,3см3 (25)
. Подбираем сечение сварной балки так чтобы W>WТР
а) Назначаем высоту балки.
Б) Назначаем размеры сечения.
в) Определяем момент инерции сечения относительно оси.
Iх = вh3/12+а2F, (26)
где: в - сторона параллельная оси, относительно которой определяется момент инерции.
h - сторона перпендикулярная оси, относительно которой определяется момент инерции
а - расстояние от общего центра тяжести сечения до центра данной фигуры
F - площадь сечения.
Iх = вh3/12+а2F = (30х23/12+412х30х2) х2+2х1003/12=201760+166666,6=368426,66см4
г) определяем момент сопротивления сечения.
Wх= Iх /у, где (27)
Wх - момент сопротивления сечения.
Iх - момент инерции сечения относительно оси х
у - расстояние от центра тяжести сечения до наиболее удаленной точки сечения.
Wх= 274922,6см4/40=6873,06см3 (28)
сравниваем WТР=6333,3см3
Wх>WТР = 6873,06>6333,3, по этому сечение на прочность выдерживает.
. Проверяем подобранное сечение на прогиб, определяем относительный прогиб и сравниваем его с допустимым.
По CНиПу для данной балки допускаемый прогиб = 1/400 [f/] =1/400
&nb