архитектура. Бархударов_КП МК_ПЗ-правка ЦВГ. Промышленное и гражданское строительство

• Название: Промышленное и гражданское строительство
• Анкор: архитектура
• Дата: 11.04.2021
• Размер: 1.68 Mb.
• Имя файла: Бархударов_КП МК_ПЗ-правка ЦВГ.docx
• Тип: Пояснительная записка; #193409
• страница: 4 из 9

5 Расчёт и конструирование главной балки

Главные балки балочных клеток проектируют (кто они? Может это вы проектируете?) составными из листовой стали по ГОСТ 82-70^• (см. табл. 5 [7]). Соединение листов осуществляется сваркой или заклёпками. Большинство используемых составных балок – сварные, клёпаные балки применяются в основном при тяжёлой подвижной нагрузке, так как в этих условиях они значительно надёжнее сварных. В обычных условиях сварные балки более экономичны.

5.1 Сбор нагрузки и подбор сечения

Шаг главных балок Б=7,2 м, пролет главной балки А=9,0 м, нормативная погонная нагрузка на вспомогательную балку - q^н_вб=0,43 кН/см, расчетная погонная нагрузка на вспомогательную балку - q^р_вб=0,51 кН/см, вес вспомогательной балки G_ВБ =5,7 кН, шаг вспомогательных балок – а = 2,25 м, пролет Б вспомогательной балки - = 7,2 м.

Нормативное значение сосредоточенной силы на главную балку: от чего. Где?

P^н_гб= = 0,43∙720+5,7 = 315,3 кН

Эквивалентная нормативная погонная нагрузка на главную балку при шаге а вспомогательных балок определится из соотношения:

q^н_гб = = кН/см. где а – шаг вспомогательных балок

Расчётное значение сосредоточенной силы на главную балку: от чего, кого?

P^р_гб= =0,51∙720+5,7∙1,05 = 373,2 кН

Эквивалентная погонная расчётная нагрузка на главную балку:

q^р_гб = = кН/см



Рисунок 4 - Распределение нагрузки на главную балку

Определение внутренних усилий в главной балке

Коэффициент, учитывающий собственную массу главной балки =1,04 (табл. 3.1 [6]).

Максимальный изгибающий момент определится по эпюре (Рис. 4):

179010 кН∙см

Поперечная сила, согласно эпюре на рис. 4:

796 кН

Подбор сечения главной балки

Сечение главной балки назначается в зависимости от величины требуемого момента сопротивления сечения, при R_y= 24 кН/см² (2,4 тс/см²) – расчётное сопротивление стали С245 (табл. В.5 [1]), γ_c=1, - коэффициент, учитывающий работу балки в упругопластической стадии работы материала, значение которого на стадии подбора сечения можно принять равным 1.12.

= см³



Рисунок 5 - Сечение главной балки (нанести ваши размеры! Обозначения смазаны!)

Определяем высоту сечения главной балки: высоту стенки?? Общую??

1. 
   Конструктивная высота балки: h_кон= = 900 = 90,0 см; (на рис.5 такого не нарисовано обозначения! Привести в соответствие!)
   
2. 
   Оптимальная высота балки: h_опт= см, (на рис.5 такого не нарисовано обозначения! Привести в соответствие!)где k- конструктивный коэффициент, значение которого для сварной балки принимается равным 1,15;
   
3. 
   t_w - толщина стенки, предварительно назначаемая 1,0 см;
   
4. 
   Минимальная высота балки при условии, что предельный относительный прогиб балки (из условия обеспечения предельного прогиба f_п = ℓ/350): h_min= = см:
   

Окончательно высоту главной балки h принимаем близкой к h_опт, не менее h_min и кратной 10 см. В нашем случае необходимо принять h = 90 см.

Рассчитываем и конструируем стенку главной балки - t_w: (на рис.5 такого не нарисовано обозначения! Привести в соответствие!)

1. 
   По эмпирической формуле: мм
   
2. 
   Из условия прочности стенки на срез: t_w= см,
   

где R_s=0,58∙R_y = 0,58∙24 = 13,92 кН/см² (cм. табл. В.5 [1])

3. 
   Вычисляем высоту стенки из условия укрепления её только поперечными рёбрами жёсткости:
   

Задаёмся предварительной толщиной пояса t_f = 2 см. какого пояса? Где он?

Высота стенки =90-2∙2=86 см.

t_w= = см

Толщину стенки t_w окончательно принимаем большей второго и третьего значений, близкой к первому, и согласно с сортаментом на листовую сталь (см. табл. 5 [7]) t_w=1,4 см.

Рассчитываем и конструируем пояса главной балки. Определяем требуемый момент инерции поясов:

= см⁴

Требуемая площадь сечения поясов, при h₀ = h-t_f = 90-2 = 88 см

см²

Толщину пояса t_f определяем, следуя рекомендациям назначать толщину полки:

t_{f ,min}=1,4 см,

t_f,max=3t_w=3∙1,4 =4,2 см.

Принимаем по сортаменту: t_f= 2,5 см (см. табл. 5 [7])

Определяем ширину пояса b_f:

= 58/2,5= 23,2 см

В соответствии с рекомендациями:

1) 18 см < b_f < 30t_f см: 18 см < b_f < 60 см;

2) 1/5h< b_f <1/3h: 18см < b_f < 30 см, принимаем b_f = 24 см (табл. 5 [7]),

Проверяем местную устойчивость пояса, при h_ef= h_о= 90-2,5= 87,5 см:

b_ef/t_f < 0,11h_ef/t_w , где h_ef = h_0;

= (24-1,4)/2 = 11,3 см;

11,3/2,5=4,5 < 0,11∙87,5/1,4=6,9 - устойчивость сжатого пояса обеспечена.

h_w= 90-2∙2,5= 85,0 см; h_о= 90-2,5= 87,5 см

Окончательно принимаем - пояса балки сечением 24´2,5 см, размеры стенки 85,0´1,4 см.

Для подобранного сечения главной балки вычисляем геометрические характеристики:

Момент инерции относительно оси х-х:

см⁴

Момент сопротивления сечения балки относительно оси х-х:

см³

Принятое сечение главной балки проверяем на прочность по нормальным напряжениям. Значение с_х определяем в зависимости от отношения:

=24∙2,5/85,0∙1,4=0,5; путем интерполяции (табл. Е.1 [1]) с_х=1,12.

; кН/см² ≤ 24 кН/см² - прочность обеспечена.

Жёсткость главной балки не проверяем, так как принятая высота сечения:

h= 90 см > h_min= 72,3 см, что гарантирует прогиб балки в пределах норм.