Металлические конструкции балочной площадки (стр. 1 из 4)

Металлические конструкции балочной площадки

Содержание

Задание на выполнение курсового проекта

Компоновка балочной клетки

Расчёт настила

Расчёт балки настила

Расчёт главной балки

Расчёт колонны

Расчёт и конструирование узлов

Расчет связей

Список литературы

Задание на выполнение курсового проекта

Назначение помещения: покрытие перронов вокзала

Номер схемы: 1А

Высота здания: 5.5 м

Толщина защитного слоя: 170 мм

Пролёт: 10м

Шаг: 3 м

Плотность слоя: 1300 кг/м3

2. Компоновка балочной клетки

Исходные данные: пролет главной балки L = 10 м; шаг колонн B = 3 м;

высота верха настила H = 5,5 м

Согласно рекомендаций при B<4 м, принимаем балочную клетку нормального типа.

Настил;

Балка настила;

Главная балка;

Колонна.

3. Расчёт настила

3.1. Выбор марки стали

Настил относятся к III группе конструкций. Назначаем марку стали С 235 - т 50 [1];

Ryn= 235 МПа; Run= 360 МПа; Ry= 230 МПа; Ru= 350 МПа – т 51 [1]

gm=1,025 т 2 [1]

Rs=0.58 Ryn/gm=0.58*235/1.025=195,22 МПа

3.2. Сбор нагрузок на настил

Прикладывается распределённой по площади.

Наименование нагрузки	Нормативные нагрузки	Коэффициент надежности по нагрузке п 2.2 табл.1 /2/	Расчетные нагрузки
Собственный вес настила	0,471	1,05	0,495
Вес защитного слоя	2,21	1,2	2,65
Полезная нагрузка	4	1,2	4,8

3.3. Определение параметров настила

Прочность настила обеспечена, необходимо обеспечить жесткость

, где

где 1/n0=[f/a] = п0=150 - отношение прогиба настила к его пролету, принимается по табл. 19/2/,

E1=E/(1-ν2)=

– цилиндрический модуль упругости:

E=

– модуль упругости стали, принимается по табл. 63/1/,

ν - коэффициент Пуассона; ν=0.3.

Назначаем а=1,25 м; кратно L=10м

3.4. Проверка прочности настила

Рассчитаем усилие, действующее на единицу длины сварного шва:

gc=0,9 табл.6/1/;

где

;

А=1*0,006=0,006м2

Rygc=230*0,9=207 мПа

Условие выполняется, прочность обеспечена.

3.5. Расчёт крепления настила к балке настила

Сварка ручная, тип электрода Э42 (ГОСТ 9467-75)

kf≥[kf]

[kf]min=5мм – табл.38/1/

lw=1м – расчет ведется на ед. длины сварного шва.

Rw¦=180 мПа – табл. 56/1/;

gw¦=1 – п. 11.2/1/; b¦=0,7 – табл. 34/1/;

Rwz=0,45Run=0,45*360=162 мПа – табл. 3/1/;

gс=1 – табл. 6/1/; gwz=1–п. 11.2/1/; bz=1 – табл. 34/1/;

Разрушение по металлу шва

Разрушение по границе сплавления:

Необходимый катет сварного шва определяем по металлу шва:

;

Согласно табл. 38/1/, принимаем k¦=5 мм.

Окончательно принимаем: а = 1,25м; tН = 6 мм; k¦=5 мм.

4. Расчёт балки настила

На балку настила опирается настил. Балка настила представляет собой изгибаемую конструкцию. Опорами балки являются нижележащие конструкции (второстепенные балки, главные балки, несущие стены и т.п.).

4.1. Выбор марки стали

Балка настила относится ко II группе конструкций. Назначаем марку стали C245 табл.50/1/

Ryn= 245 МПа; Run= 370 МПа; Ry= 240 МПа; Ru= 360 МПа – т 51 [1]

gm=1,025 т 2 [1]

Rs=0.58 Ryn/gm=0.58*245/1.025=155,61 МПа

4.2. Выбор расчётной схемы

4.3. Сбор нагрузок

Балка загружена равномерно распределённой нагрузкой по длине

γf=1,1ч1,2 – коэффициент надёжности по нагрузке

ρ – собственный вес балки (2ч4% от нагрузки)

4.4. Статический расчёт

Расчётные усилия в балке Мьах и Qмах определяем по правилу строительной механики.

21,63 + 21,63 – 10,3*4,2 = 0

Участок 1: 0 ≤ х2 ≤ 0,6 м

при х1 = 0, Q1 = 0; при х1 = 0,6 м, Q1 = 6,18 кН

при х1 = 0, М1 = 0; при х1 = 0,6 м, М1 = -1,85 кНм

Участок 2: 0 ≤ х1 ≤ 3 м

при х2 = 0, Q2 = 15,45 кН; при х2 = 3 м, Q2 = -15,45 кН

при х2 = 0, М2 = -1,85; при х2 = 3 м, М2 = -1,85 кНм

Найдём критическое значение момента на 2-ом участке:

4.5. Предварительный подбор сечения

Балка настила загружена статической нагрузкой, имеет сплошное сечение, следовательно, ее расчет можно выполнять с учетом развития пластических деформаций, тогда требуется момент сопротивления.

где (табл. 6 п7 /1/)

Принимаем номер проката по сортаменту №12

4.6. Поверка балки по первой группе предельных состояний

4.6.1. Прочность по нормальным напряжениям

4.6.2. Прочность по касательным напряжениям

4.6.3. Проверка на совместное действие нормальных и касательных напряжений

;

;

<

4.6.4. Проверка на устойчивость

Согласно пункту 5.16а [1] проверка на общую устойчивость может не выполняться, так как нагрузка передаётся через сплошной жесткий металлический настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный при помощи сварного шва.

4.7. Проверка балки по второй группе предельных состояний

4.7.1. Проверка на жесткость, или проверка предельного прогиба

Прочность обеспечена, если выполняется условие

, где т. 40 /1/

Фактический прогиб определяем по правилам строительной механики от действия нормативной нагрузки

=