Курсовой проект по дисциплине Металлические конструкции Тема Балочная клетка. Альжапарова Балочная+клетка 24х6. Курсовой проект по дисциплине " Металлические конструкции" Тема "Балочная клетка"

• Название: Курсовой проект по дисциплине " Металлические конструкции" Тема "Балочная клетка"
• Анкор: Курсовой проект по дисциплине Металлические конструкции Тема Балочная клетка
• Дата: 26.03.2023
• Размер: 3.39 Mb.
• Имя файла: Альжапарова Балочная+клетка 24х6.doc
• Тип: Курсовой проект; #1015516
• страница: 2 из 4

1 КОМПОНОВКА БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ

Система несущих балок, образующих конструкцию перекрытия, называется балочной клеткой. Балочные клетки подразделяют на три основных типа: упрощенный, нормальный и усложненный. В курсовой работе же рассматриваем два варианта для выбора оптимальной компоновочной клетки, один из которых нормальный, а другой усложненный тип балочной клетки.

В нормальной балочной клетке балки настила опираются на главные балки, которые устанавливаются на поддерживающие конструкции (колонны) в направлении большого пролета.

В усложненную балочную клетку по сравнению с нормальной вводят вспомогательные балки, передающие нагрузки с балок настила на главные балки.

После компоновки выполняется расчет настила, балок настила и вспомогательных балок обоих вариантов, а затем принимается для дальнейшей разработки наиболее экономичный вариант.

Шаг балок настила зависит от несущей способности настила. Для упрощения узлов сопряжения балки настила не следует размещать в местах опирания главных балок на колонны и в монтажных стыках, которые располагаются в середине главных балок. Поэтому рекомендуется устанавливать четное количество балок настила в нормальном типе балочной клетки и вспомогательных балок в усложненной балочной клетке.

а) б)



Рис. 1. а) - нормальная балочная клетка; б) - усложненная балочная клетка

2 РАСЧЕТ НЕСУЩЕГО НАСТИЛА

Стальной настил рассчитывается для двух вариантов балочной клетки. Из расчета на жесткость определяется отношение пролета настила к его толщине по формуле

(1)



где, пролет настила;

толщина настила;

;

р^н – нормативная длительная нагрузка на настил, которая равняется полезной нагрузке по заданию.

П
о сортаменту на листовую сталь ГОСТ 103-76* «Полоса стальная горячекатаная», выбираем t_н=6 мм.
Рис. 2. Стальной настил

Растягивающее усилие в настиле, по которому рассчитываются сварные швы, крепящие настил к балкам, находят по формуле:

кН=202кг (2)

где, коэффициент надежности по полезной нагрузке по [3];

предельный прогиб [4].

Расчетную толщину углового шва, прикрепляющего настил к балкам, находим по формулам:

см, (3)

см (4)

где, коэффициенты учитывающие глубину проплавления шва [2] (при ручной сварке );

кгс/см² – расчетные сопротивления угловых сварных швов, определяемые по СНиП [2], табл. 3, 51 и 56;

R_wf = 180 (1850)МПа (кгс/см²);

R_wz = 0,45R_un = 0,453800=1710 кгс/см²;

– коэффициенты условий работы [2], п. 4*, 11.2*. ( ).

Катеты угловых швов следует принимать с учетом конструктивных требований СНиП [2], п. 12.8. 10мм.
3 расчет балок настила и вспомогательных балок

Расчет балок начинают с определения нагрузок. Погонная нормативная нагрузка на балку настила определяется по формуле:

(5)

Расчетная погонная нагрузка на балку настила определяется по формуле:

(6)

где, коэффициенты надежности по нагрузкам;

нормативная полезная нагрузка;

пролет настила; кН/м³.

кН/м² (7)

Нормативная нагрузка от настила

кН/м (8)

кН/м (9)

А. Рассчитываем балку настила с пролетом м:

По расчетной нагрузке определяем изгибающий момент:

кНм (10)

Находим требуемый момент сопротивления для балок из сталей с пределом текучести до 530 МПа по формуле:

см³ (11)

где, 240(2450) МПа (кгс/см²) расчетное сопротивление стали по пределу текучести [2], табл.51*;

коэффициент условий работы [2], табл. 6* ( ).

По сортаменту прокатных профилей ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные», находится номер с моментом сопротивления, равным или больше требуемого.

Двутавр №24 289см³, 3460см⁴, m=27.3кг/м.

Прочность подобранного сечения балок из стали с пределом текучести до 530 МПа проверяется по формуле:

(12)

кг/см² < 2205 кг/см²

где, момент сопротивления сечения нетто;

коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению, определяется по СНиП [2] п.5.18*,таб.66. при A_f/A_w=0,42

Делается проверка жесткости балок по формуле:

l/200 = 3см (13)

см < 3см

Б. Рассчитываем балку для второго варианта l = 1,2м:

По расчетной нагрузке определяем изгибающий момент:

кНм (14)

Находим требуемый момент сопротивления для балок из сталей с пределом текучести до 530 МПа по формуле:

см³

Двутавр №10 см³, см⁴, m=9,46кг/м

кг/см²< 2205 кг/см²

A_f/A_w=0,52, с₁=1,12

Делается проверка жесткости балок по формуле:

l/150=1,33см (15)

см см

Рассчитываем вспомогательную балку м:

Погонная нормативная нагрузка находится по формуле:

кН/м (16)

Погонная расчетная нагрузка находится по формуле:

кН/м (17)

кНм (18)

см³

Двутавр №24 289см³, 3460см⁴, m=27.3кг/м.

кг/см² < 2205 кг/см²

A_f/A_w=0,4, с₁=1,15

Делается проверка жесткости балок по формуле:

l/200 = 3см (19)

< 3см

№ варианта	Расход стали на 1м2 перекрытия, кг	Количество типоразмеров балок на ячейку
1	27,3	2 (главная балка, балка настила) Двутавр №24
2	9,46+27,3=36,76	3 (главная балка, балка настила, вспомогат. балка) Двутавр №10, 24

Для дальнейшего расчета выбираем вариант №1, так как расход стали и количество типоразмеров меньше, чем во втором №2.