Расчет настила и прокатных балок балочной клетки
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
см2,
Следовательно толщина поя равна см. Окончательную толщину пояса балки, tf, назначают по ГОСТ 19903-74*, tw=16мм.
Рисунок 4 - Сечение главной балки
3.3 Опорная часть
Рисунок 5 - Схема опорной части главной балки
Главную балку на колонну рекомендуется опирать через опорное ребро (рис. 5) со строганным нижним торцом, выпущенным ниже нижнего пояса балки на 20…30 мм ().
Сечение этого ребра назначается из условия прочности на смятие строганного торца. При этом требуемая его площадь, см2, равна , где - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности материала опорного ребра, кН/см2, принимаемое по [2], кН/см2.Следовательно требуемая площадь см2
Толщина ребра принимается равной th=16мм, а ширина bh - из условия , принимаем см, т. е. равным ширине полки. В опорную часть кроме торцового ребра включается примыкающий к нему участок стенки шириной , а ее устойчивость проверяется формулой , где - коэффициент продольного изгиба условной стойки относительно оси, совпадающей с продольной осью балки; - площадь поперечного сечения, см2, условной стойки, равная .
Коэффициент продольного изгиба определяется по [2] и зависит от гибкости условной стойки , где - высота условной стойки, см, см; - радиус инерции сечения условной стойки, относительно оси стенки ; - момент инерции сечения стойки, см4, .
Следовательно см4
Катет двухстороннего сварного шва прикрепления опорного ребра к стенке определяется из формулы , где кН/см2 для электродов типа Э46А - расчетное сопротивление наплавленного металла сварного шва; - коэффициент, учитывающий вид и способ сварки, принимаемый по [2], здесь
0,237.
Принимаем см по[2]
3.4 Конструктивное обеспечение устойчивости стенки
В местах опирания вспомогательных балок в главной балке ставятся парные поперечные ребра жесткости (рис. 6). Они обеспечивают как местную прочность стенки, так и ее устойчивость.
Рисунок 6 - Промежуточные ребра жесткости главной балки
При гибкости стенки
Следовательно предельное расстояние между ребрами равно см
Ширина ребер, мм, принимается большей из двух: и , где d - диаметр болтов, мм, крепления вспомогательных балок.
Толщина ребер жесткости принимается не менее толщины стенки вспомогательной балки, не менее и в соответствии с ГОСТ 19903-74*
К стенке балки ребра привариваются двухсторонними угловыми швами с минимальным катетом см по [2].
3.5 Проверки прочности, жесткости и устойчивости балки и ее элементов
Для выполнения проверок подобранных размеров элементов поперечных сечений балки необходимо определить их геометрические характеристики:
площадь поперечного сечения средней части, см2
;
момент инерции поперечного сечения средней части, см4
;
момент сопротивления поперечного сечения средней части, см3
;
статический момент зауженного пояса относительно нейтральной оси, см3
;
статический момент полусечения зауженной части относительно нейтральной оси сечения, см3
.
Проверка прочности балки в месте действия максимального изгибающего момента проверяется формулой:
,
где - определяется по табл. 66 [2].
Проверка прочности балки на срез в месте действия максимальной поперечной силы выполняется при соблюдении условия
балка колонна настил прочность
.
Проверка жесткости балки выполняется формулой
,
Местная устойчивость сжатого пояса сварной балки считается обеспеченной, если соблюдается условие .
При отсутствии сосредоточенных сил, приложенных к верхнему поясу балки и выполнении условия , местная устойчивость стенки считается обеспеченной.
4. Расчет колонны сплошного сечения
В соответствии с заданием на проектирование необходимо рассчитать промежуточную колонну рабочей площадки сплошного сечения. Расчет колонны включает назначение расчетной схемы, подбор сечения стержня, конструирование и расчет базы и оголовка.
4.1 Расчетная схема. Усилия
Наиболее часто колонны рабочей площадки представляются центрально сжатым стержнем, с шарнирно закрепленными концами (), устойчивость положения (или неизменяемость) которого обеспечивается системой связей и анкерных болтов.
Расчетные длины колонны принимаются одинаковыми, равными ее высоте
,
где Н - высота колонны, м (рис. 7), ;
Рисунок 7 - Схема колонны
- отметка верха настила, м (приведена в задании на проектирование);
- высота балочной клетки, м (она складывается из высоты главной балки, размера выступа ее опорного ребра и толщины настила);
- глубина заделки колонны под пол.
Расчетное усилие в колонне, кН, принимается равным ,
где N* - расчетное продольное усилие в верхнем сечении промежуточной колонны, кН, на которую опираются две промежуточные главные балки
;- ориентировочный вес, кН, промежуточной колонны
;
- расчетное сопротивление листовой стали, кН/см2, из которой выполняется колонна, для изготовления колонны используется с таль С285, кН/см2
- коэффициент продольного изгиба центрально сжатого стержня, определяемый в зависимости от задаваемой гибкости, возьмем гибкость колонны =115, для которой
=1,2 - конструктивный коэффициент, учитывающий вес дополнительных деталей колонны.
- объемный вес стали .
Ориентировочный вес колонны