Курсовой проект: Проектирование стального каркаса промышленного здаия. Курсач стальные конструкции. Курсовой проект по дисциплине Стальные и деревянные конструкции (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Пояснительная записка
 Скачать 475.89 Kb.
|
4.6. ПРОВЕРКА ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ БАЛКИ НАСТИЛАУсловие общей устойчивости балки настила [3, пункт 8.4.4]: где – условная гибкость сжатого пояса балки; – ширина сжатого пояса балки, ; – предельная условная гибкость сжатого пояса балки; – расчетный коэффициент. где коэффициент, принимаемый по большему значению из формул [3, пункт 8.4.5]: Принимается . Предельная условная гибкость сжатого пояса балки при приложении нагрузки к верхнему поясу [3, таблица 11]: где – толщина сжатого пояса, ; – расстояние между осями поясных листов, см; – сопротивление пояса балки по пределу текучести, – напряжение в сжатой полке сечения: где – момент сопротивления сечения для сжатой полки: где – момент сопротивления сечения стенки: Значения определены при условии [3, таблица 11]: Условия выполняются, следовательно: Общая устойчивость балки обеспечена. 5. РАСЧЕТ ГЛАВНЫХ БАЛОКПри больших пролетах и изгибающих моментах применяются балки составного сечения, так как при таких условиях прокатные профили балок не удовлетворяют хотя бы одному из условий: прочности, жесткости и общей устойчивости. Пролет главной балки составляет 12 м. На главную балку нагрузка от балок настила передается в виде сосредоточенных сил. При частом расположении сосредоточенных сил, когда их в пролете не менее пяти, они могут быть заменены эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой. 5.1. СБОР НАГРУЗКИ НА ГЛАВНУЮ БАЛКУНормативная нагрузка на главную балку: где – коэффициент, учитывающий собственный вес главной балки [2, с. 12]; – нормативная временная нагрузка, ; – нормативная нагрузка от веса настила, ; – вес одного погонного метра двутавровой балки настила, кН; – ширина грузовой площади балки настила, ; – вес одного погонного метра двутавровой балки настила, кН; – ширина грузовой площади балки настила, ; – ширина грузовой площади главной балки, . Сбор нагрузок от двутавровой балки настила №24: где – масса одного погонного метра двутавровой балки настила № 24, [8, Таблица 1]; – ускорение свободного падения, ; грузовая длина ; количество балок, вмещаемых на грузовую площадь Сбор нагрузок от второстепенной двутавровой балки № 70Б1: где – масса одного погонного метра двутавровой второстепенной балки № 70Б1, [14, Таблица 1]; грузовая длина ; количество балок, вмещаемых на грузовую площадь Расчетная эквивалентная нагрузка на главную балку: где – коэффициент надежности по временной нагрузке, [4]; коэффициент надёжности по нагрузке металлических конструкций, [4, таблица 7.1]. 5.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ В БАЛКЕМаксимальный изгибающий момент на опоре балки: Максимальная поперечная сила на опоре балки: Рисунок 5.1 – Эпюра изгибающего момента и поперечной силы 5.3. ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ГЛАВНОЙ БАЛКИ СОСТАВНОГО СЕЧЕНИЯКомпоновку составного двутаврового сечения начинаем с определения высоты балки, которая зависит от жесткости балки и строительной высоты перекрытия. Для конструирования главной балки составного сечения принимаем сталь С390. Минимальная высота балки из условия жесткости равна: где - величина обратная предельному прогибу, при интерполяции [4, таблица Д1]; - расчетное сопротивление по пределу [3, таблица В.5]. где - предел текучести (для С390 при толщине фасонного проката от 8 до 50 мм ) [3, Таблица 3]. Оптимальная высота балки из условия экономичности: где – коэффициент, зависящий от конструктивного оформления балки, для сварных балок [2, с. 8].; - момент сопротивления сечения из условия прочности; – толщина стенки, см. Требуемый момент сопротивления сечения балки: где – расчетное сопротивление стали при изгибе по пределу текучести, – коэффициент условий работы, [3, таблица 1]. Сравнивая полученные значения минимальной высоты балки, принимаем высоту При этом минимальная толщина стенки из условия среза: где – расчетное сопротивление стали сдвигу, МПа. Расчетное сопротивление стали сдвигу: Окончательно принимаем толщину стенки . Толщина поясного листа балки: Высота стенки главной балки составного сечения будет равна: Размеры горизонтальных поясных листов находим исходя из необходимой несущей способности балки. Требуемый момент инерции сечения балки: Требуемый момент инерции пояса: Находится момент инерции стенки балки: Требуемая площадь сечения пояса балки: где – расстояние между центрами тяжести поясов, см. Требуемая ширина пояса балки: Ширина поясного листа назначают в пределах (1/3…1/5) h, но не менее 180 мм, чтобы можно было выполнить узлы опирания вышележащих конструкций [2], Принимается ширина поясного листа из прокатной широкополосной универсальной стали мм в соответствие с ГОСТ 82-70. Площадь сечения пояса балки |