Расчет и конструирование основных несущих конструкций стальной балочной площадки (стр. 1 из 4)
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уральский федеральный университет имени первого
Президента России Б.Н. Ельцина»
Курсовой проект
по курсу «Металлические конструкции»
Расчет и конструирование основных несущих конструкций стальной балочной площадки
Студент: Михеенков В.М.
Группа: С – 47022
Преподаватель: Кудрявцев С.В.
Екатеринбург
2010
Содержание.
| 1. | Компоновка балочной клетки | 3 | ||
| 2. | Расчет прокатных балок | 4 | ||
| 3. | Расчет составных балок | 7 | ||
| 4. | Узлы главной балки: | |||
| Узел1: Опорный узел главной балки | 16 | |||
| Узел 2: Монтажный узел главной балки | 17 | |||
| Узел 3: Узел сопряжения главной балки и балки настила | 18 | |||
| 5. | Расчет колонн сплошного сечения | 19 | ||
| 6. | Расчет колонн сквозного сечения | 23 | ||
| 7. | Узлы колонны: | |||
| База колонны | 26 | |||
| Оголовок колонны | 28 | |||
Компоновка балочной клетки.
Рассмотрим 2 варианта компоновки балочной клетки и на основании экономического сравнения по расходу материала на балки настила и настил выберем вариант для дальней шей разработки. Учтем, что при железобетонном настиле шаг балок настила 1,5-3,5 м (а - шаг балок настила).
1 вариант:
а=3.0 м четное число шагов  |
 |
2 вариант:
а=2 м нечетное число шагов  |  | |  | |
 |  |  | |  |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
 |
Расчет прокатных балок.
Расчетная схема балки
 |
q – расчетная погонная нагрузка
1. Определение постоянной нормативной нагрузки от пола.
 |
 |
gн – нормативная постоянная нагрузка от пола
gн = gкер*tкер + gстяж*tсяж = 1600*0,02 + 2200*0,03 = 98 кг/м2
по табл. 2 при а1 = 3 м и Рн = 25 кН/м2tнаст. = 14 см.
gннаст= 2200*0,14 = 308 кг/м2 = 3,08 кН/м2
Sgн = 3,08 + 0,98 = 4,06 кН/м2
по табл. 2 при а2 = 2 м и Рн = 25 кН/м2tнаст. = 12 см.
gннаст= 2200*0,12 = 264 кг/м2 = 2,64 кН/м2
Sgн = 2,64 + 0,98 = 3,62 кН/м2
2. Определение нормативной погонной нагрузки на балку настила.
qн = (SgH + PH)*a*gn
gn= 1,0 – коэффициент надежности по назначению.
| q1н = (4,02 + 25)*3,0*1,0 = 87,06 кН/м | q2н = (3,62 + 25)*2,0*1,0 = 57,24 кН/м |
3. Определение расчетной погонной нагрузки на балку настила.
q = (SgH*gf1 + PH*gf2)*a*gn
gf1 = 1,1; gf2 = 1,2 – коэффициенты надежности по нагрузке
| q1 = (4,02*1,1 + 25*1,2)*3*1,0 =103,3 кН/м | q2 = (3,62*1,1 + 25*1,2)*2*1,0 =68,0 кН/м |
4. Определение максимального расчетного изгибающего момента.
 |  |
5. Предварительный подбор сечения балки
 |  | ||
| По сортаменту принимаем: | |||
| I № 50 с Wx = 1598cм3 | I № 40 с Wx = 953 cм3 | ||
| Общая масса балок настила: | |||
| 78,5*5,0*7 = 2747,5 кг | 57*5,0*9 = 2565 кг | ||
Для дальнейшей разработки принимаем 2 вариант компоновки балочной клетки с
а = 2 м.
Ix = 19062 cm4
Sx = 545 cm3
tw = 13,0mm = 1,3cm
6. Проверка подобранного сечения.
- по первой группе предельных состояний
Недонапряжение7,1% < 10%
6.2. Проверка максимальных касательных напряжений
- по второй группе предельных состояний
Расчет составных балок.(сварка)
l = 18,0 м – пролет главных балок
В = 5,0 м – шаг главных балок
gн = 3,62 кН/м2 – постоянная нормативная нагрузка
Рн = 25 кН/м2 – временная нормативная нагрузка
gf1 = 1,1; gf2 = 1,2 – коэффициенты надежности по нагрузке
- предельный относительный прогибматериал балки – сталь 245
1. Составление расчетной схемы.
Т.к. на балку действует 7 сосредоточенных сил (7 балок настила), то нагрузку на главную балку считаем равномерно распределенной.2. Определение погонной нагрузки
нормативной – qн
gn = 1,0 – коэффициент надежности по назначению
qн = (3,62+25)*5*1,0 = 143,1 кн/м
q = (3,62*1,1+25*1,2)*5*1,0 = 169,91 кН/м
3. Определение максимальных усилий в балке
максимальный расчетный изгибающий момент
a = 1,04 – коэффициент учитывающий собственный вес балки
максимальный нормативный изгибающий момент
максимальная поперечная сила
4. Подбор и компоновка сечения главной балки