Cтальные конструкции рабочей площадки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
В°ют изгибающий момент и поперечная сила. Раiетная схема балки является статически определимой. Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил строятся по правилам сопротивления материалов и строительной механики. iелью снижения трудоемкости построения эпюр при большом количестве сосредоточенных нагрузок заменим такую нагрузку эквивалентной равномерно распределенной:
;
Максимальный момент от эквивалентной распределенной нагрузки .
Для компоновки поперечного сечения вычисляется требуемый момент сопротивления сечения балки в середине пролета:
настил балка эпюра колонна
4.1ОПРЕДЕЛЕНИЕ высоты ГЛАВНОЙ балки
Рисунок 5. Поперечное сечение главной балки в середине пролета
Высота балки назначается из анализа трех значений , , .
- оптимальная высота балки, которая обеспечивает наименьшую площадь сечения, а, следовательно, и наименьший расход стали.
, где
- коэффициент, принимаемый для составных сварных балок 1.15тАж1.2, - толщина стенки, точное значение которой на этапе компоновки неизвестно, см, - требуемый момент сопротивления, = 7462,5 см3
Значением задаемся эмпирически по формуле , где
- предварительная высота балки, назначают предварительно, исходя из рекомендаций: (), м
- толщина стенки, мм
- минимальная высота балки, обеспечивающая достаточную жесткость балки:
, где
- отношение пролета балки к предельно допускаемому нормами прогибу.
Высоту балки следует назначать близкой к оптимальной, но не менее минимальной. Примем .
4.2Определение толщины стенки
Толщина стенки также является важным параметром сечения балки, так как наряду с высотой оказывает большое влияние на экономичность конструкции. Из условия прочности стенки в опорных сечениях ее толщина должна удовлетворять условию:
, где
- высота стенки балки, на этапе компоновки предварительно принимаемая , см;
- максимальная поперечная сила, = 597 кН;
- раiетное сопротивление стали срезу, = 0.58Ry =13,92кН/см2,
;
.
Чтобы обеспечить местную устойчивость стенки без дополнительного укрепления ее продольным ребром, необходимо выполнение условия:
, где
- высота стенки балки, см;
- раiетное сопротивление стали на растяжение (сжатие), кН/см2;
- модуль упругости стали, кН/см2.
.
Таблица 1 - Рекомендуемые отношения высоты балки и толщины стенки:
, м0,811,523, мм6тАж88тАж1010тАж1212тАж1416тАж18100тАж133100тАж125125тАж150145тАж165165тАж185
Исходя из этих требований, принимая во внимание таблицу и сортамент листовой стали (в отношении толщины), назначаем
4.3ОПРЕДЕЛЕНИЕ размеров пояса
Требуемая площадь пояса составной балки:
, где
- требуемый момент сопротивления, = 7462,5 см3
- высота балки, = 100 см
- толщина стенки, = 0,9 см
Кроме того, при назначении размеров поясов необходимо учитывать следующие требования и рекомендации:
- исходя из удобства сварки пояса со стенкой (чтобы уменьшить усадочные напряжения)
- исходя из обеспечения общей устойчивости балки
- для обеспечения местной устойчивости сжатого пояса; - свес пояса,
Учитывая вышеприведенные требования назначаем размеры поясов: , (с учетом сортамента листовой стали в отношении толщины). Эти размеры удовлетворяют требованиям а)тАжd).
Вычисляем геометрические характеристики скомпонованного сечения:
.
4.4Проверка прочности по нормальным напряжениям
Раiет балки осуществляется в предположении упругой работы. Допущение упругопластических деформаций в среднем сечении могут привести к недостаточной прочности сечения ввиду его ослабления отверстиями под высокопрочные болты укрупнительного стыка, который выполняется в этом сечении. Тогда проверка прочности по нормальным напряжениям выполняется по формуле:
- коэффициент условия работы =1
Проверка по прочности удовлетворяет условию.
5Изменение сечения балки по длине
Рисунок 6. Изменение сечения балки по длине
Сечение составной балки, подобранное по максимальному изгибающему моменту, можно уменьшить в местах снижения моментов согласно эпюре M. Изменение сечения дает экономию стали, но увеличивает трудоемкость изготовления. Поэтому экономически выгодно выполнять изменение сечения в балках с относительно большими пролетами (12 м и более). В таких балках экономия стали превышает дополнительные расходы, вызванные увеличением трудоемкости. Изменить сечение балки можно несколькими способами. Наиболее подходящим является уменьшение ширины поясов ближе к опорам.
Ширина пояса измененного сечения bf1 исходя из раiета и с учетом конструктивных требований:
1.
.
.
В месте изменения сечения выполняется стыковой сварной шов полуавтоматической сваркой. В соответствии с [4] раiетное сопротивление стыкового шва в нижнем растянутом поясе Rwy=0.85 Ry (без контроля качества шва).
Определяем место изменения сечения:
.
Вычисляем изгибающий момент и поперечную силу в сечении:
;
.
Для сравнения вычислим эти же усилия по эпюрам от действительной нагрузки. Определяем требуемый момент сопротивления измененного сечения:
&n