Расчет металлической конструкции (стр. 1 из 6)

Содержание

Задание

1. Компоновка балочной клетки

2. Расчет несущего настила

3. Расчет балок настила

4. Расчет и конструирование главных балок

5. Расчет и конструирование центрально-сжатой колонны

Литература

1. Компоновка балочной клетки

Главные балки располагаются вдоль больших расстояний. Пролет главных балок обычно составляет

. Шаг главных балок . Шаг балок настила зависти от типа настила. При стальном плоском настиле принимается .

2. Расчёт несущего настила

Для стального плоского настила применяют листы толщиной 6-14 мм из стали С245.

Настил рассчитывается в следующем порядке:

- устанавливается относительный прогиб полосы от нормативной нагрузки

- определяют отношение пролёта настила к его толщине

,

где

- коэффициент Пуассона для стали;

–модуль упругости прокатной стали;

где

- нормативная равномерно распределённая нагрузка на настил;

-нормативная временная нагрузка;

- нормативная постоянная нагрузка;

расчётный пролёт настила, см,

толщина листа настила, см.

Толщина листа настила назначается в зависимости от нормативной временной нагрузки

.

рекомендуемая толщина настила .

Зная толщину настила

и отношение расчётного пролета к толщине полосы настила , можно вычислить пролёт настила:

а затем шаг a балок настила

и кол-во балок настила.

, принимаем, а=1м.

Растягивающую силу Н, на действие которой надо проверить сварные швы, прикрепляющие настил, можно определить по приближённой формуле:

где

– коэффициент надёжности по нагрузке.

Расчётное значение катета углового шва, прикрепляющего настил к балкам:

где

- минимальное значение произведений;

расчет по металлу шва;

расчет по металлу границы сплавления;

, -для полуавтоматической сварки;

и - коэффициенты условий работы сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;

и - расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;

коэффициент условий работы.

Прочность одного из расчетных сечений будет меньше прочности другого, поэтому достаточно выполнить расчет по менее прочному сечению. Установить расчетное сечение можно путем сравнения значений

и :

Так как

< , то расчетным является сечение по металлу шва.

, принимаем

3. Расчёт балок настила

В качестве балок настила и вспомогательных балок применяются двутавры ГОСТ 8239-89, двутавры с параллельными гранями полок (тип Б и Ш) по ГОСТ 26020-83 или швеллеры по ГОСТ 8240-93 из стали С235-С345 по ГОСТ 27772-88. Принимаем С245

Сечение балок настила подбирается на основе данных статического расчёта, в результате которого определяются расчетные изгибающие моменты и расчетные поперечные силы в характерных сечениях. Расчет балок производится по двум группам предельных состояний и сводится к определению необходимого номера профиля по сортаменту и проверке его на прочность, жёсткость и устойчивость.

Нормативная погонная нагрузка на балку настила:

Расчетная погонная нагрузка:

где

коэффициенты надежности по нагрузке.

Максимальное значение изгибающего момента:

Наибольшая поперечная сила на опоре:

где

- пролет балки настила, м.

Номер прокатного профиля определяется по требуемому моменту сопротивления:

где

коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению, для прокатных балок можно принять ;

расчетное сопротивление стали по пределу текучести.

С учетом требуемого момента сопротивления

, по сортаменту

подбирается сечение с ближайшим значением

.

По сортаменту устанавливаются геометрические характеристики сечения балки.

Принимаем двутавр №35Б1 стальной горячекатаный с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83:

; ; ; ; ;

Проверка прочности от действия касательных напряжений в опорном сечении балки:

,

- условие выполняется.

Проверка местной устойчивости поясов и стенки прокатных балок не требуется, поскольку она обеспечивается их толщинами.