Реферати українською » Строительство » Варіантне проектування балочної клітки робочої площадки


Реферат Варіантне проектування балочної клітки робочої площадки

Страница 1 из 4 | Следующая страница

Зміст

1. Вибір схемибалочной клітини

1.1 Розрахункові характеристики матеріалу і коефіцієнти

1.2 Вибір варіантівкомпоновочних схем

1.3 Визначення питомих показників

1.3.1 Перевірка міцності настилу

1.3.2 Перевірка жорсткості настилу

1.4 Розрахунок кріплення настилу до балок

1.5 Розрахунок прокатної балки

1.5.1 Розрахункові характеристики матеріалу і коефіцієнти

1.5.2Геометрические характеристикидвутавра №>30Б1

1.5.3 Статичний розрахунок

1.5.4 Перевірка міцності

1.5.5 Перевірка жорсткості

2. Статичний розрахунок і добір перерізу складовою зварної балки

2.1 Розрахункові характеристики матеріалу і коефіцієнти

2.2 Статичний розрахунок

2.3 Компонування попередній добір перерізу складовою балки

2.4 Перевірка прийнятого перерізу на міцність

3. Зміна перерізу зварної балки за довжиною

3.1 Компонування перерізу

3.2 Визначаємо місце зміни перерізу

3.3 Перевірка міцності зміненого перерізу

4. Перевірка жорсткості балки

5. Перевірка загальної стійкості балки

6. Розстановка ребер жорсткості і перевірка місцевої стійкості елементів балки

6.1 Перевірка стійкості стиснутого пояса

6.2 Перевірка стійкості стінки

7. Розрахунок поясних швів складовою балки

8. Розрахунок опорною частини балки

8.1 Розрахункові характеристики матеріалу і коефіцієнти

8.2 Визначаємо розміри опорного ребра

8.3 Перевірка прийнятого перерізу

8.4 Розраховуємо зварні шви, необхідних кріплення ребра до стінки

9. Розрахунокукрупнительного стику балки

9.1. Розрахункові характеристики матеріалу і коефіцієнти

9.2 Конструктивне рішення

9.3 Розрахункова довжина вуханя шва

9.4 Розрахунок стику стінки

10. Підбір перерізу колони

10.1 Розрахункові характеристики матеріалу і коефіцієнти

10.2 Визначення розрахункової довжини колони

10.3 Визначення подовжньої сили

10.4 Підбір перерізу стрижня колони

10.5 Розрахунок планок

11. Розрахунокоголовкацентрально-сжатой колони

11.1 Визначення товщини траверсиоголовка

11.2 Визначення висоти траверси

11.3 Перевірка міцності траверси

12. Розрахунокцентрально-сжатих колон

12.1 Визначення необхідної площі опорною плити

12.2 Визначення розмірів опорною плити у плані

12.3 Визначення товщини опорною плити

12.4 Визначення розмірів траверс

12.5 Перевірка міцності траверс

12.6 Визначення необхідної висотикатета кутових швів

12.7 Призначенняанкерних болтів

12.8 Визначення площі верхнього обрізу фундаменту


1. ВИБІР СХЕМИБАЛОЧНОЙ КЛІТИНИ

 

Завдання:

Потрібна виконати компонуваннябалочной клітини робочого майданчикарасполагаемой в опалювальному будинку II рівня відповідальності за наступних даних:

- крок колон в подовжньому напрямі – 15,0 м;

- крок колон в поперечному напрямі – 5,5 м;

- габарити робочого майданчика у плані –4511 м ;

- тимчасова нормативнаравномерно-распределенная навантаження – 24кН/м2;

- матеріал настилу, балок настилу, допоміжних і головне балок, а як і колон – сталь звичайній міцності.

При заданих суцільному прольоті і кроці головних балок знаходимо оптимальну схему розташування балок настилу та допоміжних балок. Виконання цього завдання виробляємо методомвариантного проектування.

1.1 Розрахункові характеристики матеріалу і коефіцієнти

>Настил належить до 3-й групі конструкцій (табл. 50* [1]), тому сталь звичайній міцності то, можливоС235 по ГОСТ 27772-88. З цією стали розрахункове опір розтяганню, стиску, вигину одно Ry =230МПа при товщині аркушів від 2 до 20 мм, тимчасове опір стали розриву R>un =360МПа (табл. 51* [1]).

Балки настилу й допоміжні балки прокатного профілю належать до 2-ї групі конструкцій, приймаємо стальС245 по ГОСТ 27772-88. З цією стали Ry =240МПа притолщинах аркушів від 2 до 20 мм,R>un =370МПа (табл. 51* [1]).

Модуль пружності стали Є =2,06105 >МПа. Коефіцієнт поперечної деформації (Пуассона)n=0,3 (табл. 63 [1]).

Для споруд II рівня відповідальності коефіцієнт надійності по відповідальності gn = 0,95 (>прил. 7* [ 2 ]).

Коефіцієнт умов праці настилу і прокатних балок gз = 1,0 (табл. 6* [1]). Коефіцієнти надійності за навантаженням для постійної навантаження g>fg = 1,05 (табл. 1 [2]), для тимчасової навантаження g>fv = 1,20 (п. 3.7 [2]).

Граничні відносні прогини для настилу і балок приймаються залежно від величини прольоту потабл.19 [2]. При l > 1 м – >fu = l/120, при l = 3 м – >fu = l/150, при l = 6 м – >fu = l/200

1.2 Вибір варіантівкомпоновочних схем

Порівняйте приймаємо два варіантакомпоновочних схем:балочную клітину нормального типу, і ускладненого.

Варіант 1. Приймаємо нормальний типбалочной клітини. Визначаємо можливе ставлення прольоту настилу для її товщині, попередньо зрозумівши:

і поставивши n0 =l>sh / >f>sh = 130, при величині тимчасової навантаження до розрахунку настилу за другим граничного стану

nn = gn v0 =0,950,0024 = 0,00228кН/см2 ,

Для величини тимчасової навантаження v0 = 24кН/м рекомендована товщина настилу10-12мм. Беручи товщину настилу 10 мм, одержимо граничний проліт настилу


Оскільки проліт настилу дорівнює відстані між краями полиць балок настилу, то граничний крок балок, при попередньо прийнятої ширині полки b>f,>fb = 13 див, дорівнює

a>fb,u = l>sh + b>f,>fb = 121,44 + 13 = 134,44 див

Приймаємо крок балок настилу з умови кратності прольоту головною балки й можливості виконання монтажного стику головною балки у середині прольоту. Приймаємо число кроків 13, у своїй 10 кроків із 130 див і 2 по 100 див. Розрахунковий крок балок настилу a>fb = 130 див < 134,44 див

Підбір перерізу балки настилу.

>Погонная (лінійна) навантаження до розрахунку на міцність визначається за такою формулою

де g>fb – вагу 1м.п. балки настилу, приймаємо g>fb = 0,35кН/м.

>Линейная навантаження до розрахунку на жорсткість дорівнює:

Балка настилу єоднопролетной, статично визначної з рівномірно розподіленої навантаженням. Максимальний розрахунковийизгибающий той час у середині прольоту балки визначається за такою формулою


>Требуемий момент опору

 

де з1 – коефіцієнт, враховує розвиток пластичних деформацій, попередньо приймаємо з1 = 1,1.

>Требуемий момент інерції перерізу балок з умови забезпечення жорсткості знаходимо за такою формулою

По сортаменту (ГОСТ 26020-83) підбираємодвутавр з паралельними гранями полиць №>35Б1, котрій I = 10060 див4, W = 581,7 див3, g = 38,9кг/м

Варіант 2.Балочная клітина ускладненого типу. Як і перший варіант, товщину настилу приймаємо 10 мм, у якому максимальний крок балок 134,44 див. При відстані між головними балками 5,5 м кількість кроків балок настилу одно n = 550/134,44 =4,1, округливши до 5, одержимо крок балок настилу

а>fb = 550/5 = 110 див.

Крок допоміжних балок за її суцільному прольоті l’>fb = 5 м визначаємо за такою формулою [9]

Приймаємо конструктивно зручний крок допоміжних балок а’>fb = l>fb = 3 м (схемабалочной клітини приведено нарис.1.1)

У разі балки настилу мають проліт 3 метрів і крок 1,375 м. Тодіпогонная (лінійна) навантаження до розрахунку на міцність визначається за такою формулою

де g>fb – вагу 1м.п. балки настилу, приймаємо g>fb=0,25кН/м.

лінійна навантаження до розрахунку на жорсткість дорівнює:

Балка настилу єоднопролетной, статично визначної з рівномірно розподіленої навантаженням. Максимальний розрахунковийизгибающий той час у середині прольоту балки визначається за такою формулою

>Требуемий момент опору

>Требуемий момент інерції перерізу балок з умови забезпечення жорсткості знаходимо за такою формулою:

По сортаменту (ГОСТ 26020-83) підбираємодвутавр з паралельними гранями полиць №>20Б1, котрій I =1943см4, W = 194,3 див3, g = 22,4кг/м

Аналогічно підбираємо перетин допоміжної балки, проліт якої l’>fb = 5,5 метрів і крок а’>fb = 3 м. Балка завантажена зосередженими силами (реакціями балок настилу), яких 4. На стадіївариантного проектування вважатимуться, що допоміжні балки завантажені рівномірно розподіленої навантаженням

По сортаменту (ГОСТ 26020-83) підбираємодвутавр з паралельними гранями полиць №>45Б2, котрій I = 28870 див4,

W = 1291,9 див3, g = 67,5кг/м

1.3 Визначення питомих показників

Варіантикомпоновочних схем несучих елементівбалочной майданчики наведено на рис. 1.1.

а) – варіант1:балочная клітина нормального типу;

б) – варіант 2:балочная клітина ускладненого типу.

Витрата стали балки, наведений до 1 м2 площі робочого майданчика, знайдемо за такою формулою


>Рис.1.1. Варіантибалочной клітини

Витрата стали за спрощеним варіантом (>m>sh – вагу настилу)

Витрата стали за прискореним варіантом


З зіставлення показників слід, що у витраті матеріалу найкращим є перший варіант, що й приймаємо як основний.

1.3.1 Перевірка міцності настилу

Оскільки ставлення більшої боку аркуша настилу до меншою одно 5,5/1,3 = 4,2 що більше 2, то цьому випадку настил розраховується як довга пластина, яка у умовах циліндричного вигину тільки уздовж короткій боку.

Повне напруження у пластині одно

>sx =sох +sїх,

деsох – осьові напруги вздовж осі x;s>ux -изгибние напруги вздовж осі x.

Умова міцності по пружною стадії роботи стали запишемо по [5] як

,

деk>p – коефіцієнт пластини,

;

>k0 іkі - коефіцієнти, зумовлені залежно відk>p по табл. 8.3


>qn - нормативна рівномірно розподілена навантаження

g>f - коефіцієнт надійності за навантаженням;

l>min – найменша сторона пластини;

>t>sh – товщина настилу.

Визначаємо коефіцієнт >k>p , при величині навантаження

 

>qn = gn(g>sh +vn) = 0,95 (0,785 + 24) = 23,54кН/м2 = 0,002354кН/см2

Цьому значенням >k>p відповідають в табл. 8.3 [5] величини коефіцієнтів >k0 = 0,036 і >kі = 0,43

Тоді

Умова міцності виконується.

1.3.2 Перевірка жорсткості настилу

Максимальний прогин у середині пластини визначаємо по [5] як

 

>f>max =k>d >t>sh,

де >k>d – коефіцієнт, який приймає потабл.8.3 [5] залежно від величини >k>pПриk>p =24,74k>d = 0,605 іf>max = 0,605*1 = 0,605 див

Граничний прогин настилу по [ 2 ] дорівнює >fu = l>sh/130 = 130/130 =1см

Вимога другого граничного стану для настилу виконується

>f>max = 0,605 див < >fu =1см

1.4 Розрахунок кріплення настилу до балок

 

Для кріплення настилу до балок приймаємополуавтоматическую зварювання. Для сталиС235 рекомендується зварювальна дрітСв-08А іСв-08ГА (табл. 55* [1]). ПриймаємоСв-08А, на яку розрахункове опір металу швів (потабл.56 [1]) одно R>wf = 180МПа = 18кН/см2, розрахункове опір металу кордонусплавления для сталиС235 при R>un = 360МПа одно

R>wz = 0,45R>un =0,45360 = 162МПа

Для напівавтоматичного зварювання b>f=0,7; b>z = 1,0 (табл. 34* [1]).

Перевіряємо, виконується чи умова п. 11.2* [1] правильності вибору зварювального матеріалу R>wz< R>wf > R>wzb>z/b>f

162 < 180< 162*1,0/0,7 = 231

Матеріал прийнято правильно, розрахунок можна виконувати лише з металу шва.

>Цепное зусилля в настилі визначаємо по наближеною формулі

Розрахункова висота кутового шва,прикрепляющего настил до балці, по металу зварного шва дорівнює

,

де lw – розрахункова довжина кутового шва, lw = 1,0 див

Мінімальний катет шва, відповідно до табл. 38* [1], при товщинісвариваемих елементів – 10 мм (настил) і 8,5 мм (полкудвутавра30Б1) буде4мм. Приймаємо зварної шов для кріплення настилу до балок заввишки покатету >k>f =4мм.

1.5 Розрахунок прокатної балки

Виконати перевірку балки настилу варіантабалочной клітини, прийнятого у ролі основного в прикладі 1.

Вихідні дані (за результатами компонування основного варіанта)

- настил – лист завтовшки 10 мм;

- балка настилу –двутавр №>35Б1 по ГОСТ 26020-83;

- проліт балок настилу l>fb = 5,5 м;

- крок балок настилу а>fb = 130 див;

- матеріал балок сталь звичайній міцності.

1.5.1 Розрахункові характеристики матеріалу і коефіцієнти

Балки настилу прокатного профілю відносяться до другої групі конструкцій, приймаємо стальС245 по ГОСТ 27772-88. з цією сталиRy=240Mпа при товщині прокату від 2 до 20 мм. R>un=>370Mпа. Модульупругости=2,06*105>Мпа. Для споруд II рівня відповідальності коефіцієнт надійності по відповідальності gn = 0,95 (>прил. 7* [2]).

Коефіцієнт умов праці настилу і прокатних балок gз = 1,0 (табл. 6* [1]).

Коефіцієнти надійності за навантаженням для постійної навантаження g>fg = 1,05 (табл. 1 [2]), для тимчасової навантаження g>fv = 1,20 (п. 3.7 [2]).

Граничні відносні прогини для балок приймаються залежно від величини прольоту потабл.19 [2]. При l = 6 м – >fu = l/200=3 див.

1.5.2Геометрические характеристикидвутавра №>35Б1

>Геометрические характеристики приймаємо по сортаменту гарячекатанихдвутавров по ГОСТ 26020-83:

- висота перерізу h = 346 мм,

- товщина стінки >tw = 6,2 мм,

- ширина полки b>f = 155 мм,

- товщина полки >t>f = 8,5 мм,

- площа перерізу А = 49,53 див2,

- момент інерції I = 10060 див4,

- момент опору W = 581,7 див3.

Маса профілю g = 38,9кг/м

Площа полки A>f = >t>f b>f =0,8515,5 = 13,175 див2.

Площа стінки Aw = A – 2A>f = 49,53 -213,175 =23,28см2

1.5.3 Статичний розрахунок

Уточнюємо навантаження на балку

>Погонная (лінійна) навантаження до розрахунку на міцність

де g>fb – вагу 1м.п. балки настилу, g>fb=0,389кН/м.

>Линейная навантаження до розрахунку на жорсткість дорівнює:

Визначаємо розрахункові зусилля

Максимальний розрахунковийизгибающий той час у середині прольоту балки

Максимальна поперечна сила на опорі


1.5.4 Перевірка міцності

>Касательние напруги в опорномусечении балки перевіряємо за такою формулою

де R>s = 0,58Ry =0,58240 = 139,2МПа

Оскількиt = 56,7МПа <0,5Rs =0,5139,2 = 69,6МПа, то з1 = з у формулі перевірки нормальних напруг. Коефіцієнт з приймаємо по табл. 66 [1], а залежність від відносини A>f/Aw = 13,175/23,18 = 0,56, у якому з = 1,11. Виконуємо перевірку нормальних напруг

Вимога міцності виконується

1.5.5 Перевірка жорсткості

 

Визначаємо прогин балки у середині прольоту

Вимога другого граничного стану виконується, оскільки

>f =2,05 див < >fu = 2,5 див


2.СТАТИЧЕСКИЙ РОЗРАХУНОК ІПОДБОР ПЕРЕРІЗУСОСТАВНОЙСВАРНОЙБАЛКИ

 

Підібрати адекватні фігури перетин складовою зварної балки, що є головною балкою робочого майданчика, компонування якої виконано попередньому пункті.

Вихідні дані:

(а, по завданням проектування

- проліт головною балки l>m b = 15,0 м;

- крок головних балок a>m b = 5,5 м;

- будівельна висота перекриття необмежена;

- матеріал –углеродистая сталь звичайній міцності;

- тимчасова рівномірно розподілена навантаження майданчик vn = 24кН/м2 (вся тимчасова навантаження тривала).

(б) за результатами виконання попередніх розділів

- кількість балок настилу, які спираються головну балку 12 (10 кроків із 1,3 метрів і 2 кроку по 1 м);

- крок балок настилу a>f b = 1,3 м;

- балки настилу -двутаври35Б1 (по ГОСТ 26020-83), ширина полки b>f,>f b = 155 мм;

- реакція балки настилу >Q>fb = 98,12кН;

- постійні навантаження: від безлічі настилу g>sh,n = 0,785кН/м2, від балок настилу g>f b,n =0,35кН/м2.

2.1 Розрахункові характеристики матеріалу і коефіцієнти

>Сварние балки перекриття ставляться до 1-ї групі конструкцій (табл. 50* [1]). Сталь звичайній міцності, відповідну цій групі, приймаємоС255 по ГОСТ 27772-88. Розрахунковий опір стали приймаємо для аркушів завтовшкидо20 мм (гадана товщина поясів балки) Ry =240МПа, R>un = 370МПа (табл. 51* [1]), E =2,06105МПа, n = 0,3 (табл. 63 [1]). Для споруд II рівня відповідальності (>прил.7* [2]) коефіцієнт надійності по відповідальності дорівнює gn = 0,95.

Коефіцієнт умов праці при розрахунку міцність

Страница 1 из 4 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація