- •1. Расчет второстепенной балки
- •Сбор нагрузок на второстепенные балки
- •2. Расчет главной балки
- •3. Расчет колонны
- •Коэффициенты для расчета на изгиб прямоугольных пластинок, опертых на четыре канта, в зависимости от отношения длинной стороны в1 к короткой а1
- •4. Подбор сечения связей
- •Библиографический список
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Новосибирский государственный университет архитектуры, дизайна
и искусств»
Кафедра строительного производства
Курсовая работа по теме:
СТОЕЧНО-БАЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ
КОНСТРУКЦИИ
Выполнил:
Проверил: Шафрай С. Д.
Новосибирск 2018
1. Расчет второстепенной балки
Подбор сечения второстепенной балки
План расположения металлических балок в перекрытии приведен на рисунке 1.
Рис. 1. План второстепенных (1) и главных (2) балок в балочной клетке. Схема, иллюстрирующая расположение грузовых площадей, необходимых для сбора нагрузок: А1 – грузовая площадь для второстепенной балки; А2 – грузовая площадь на один погонный метр (1пм) второстепенной балки
Т а б л и ц а 1
Сбор нагрузок на второстепенные балки
№ |
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кгс/м2 |
γf |
Расчетная нагрузка, кгс/м2 |
1 |
Асфальт t = 3см, γ = 2200кг/ м3 |
66 |
1,3 |
85,8 |
2 |
Монолитная железобетонная плита перекрытия t = 10см, γ = 2500кг/м3 |
250 |
1,2 |
300 |
3 |
Собственный вес второстепенных балок |
20 |
1,05 |
21 |
4 |
Полезная нагрузка |
1100 |
1,2 |
1320 |
|
Итого |
|
В соответствии с таблицей 1 суммарная нормативная нагрузка на второстепенные балки составит
кгс/м2,
а суммарная расчетная нагрузка будет равна
кгс/м2.
Каждой балке соответствует участок перекрытия (грузовая площадь), с которого она воспринимает нагрузку. Ширина этого участка равна шагу балок
(а = 2,16 м, рис.1). Преобразуем нагрузку с указанного участка перекрытия в равномерно распределенную по длине балки (в погонную нагрузку). Определяем погонную нормативную нагрузку на второстепенную балку:
,
и погонную расчетную нагрузку:
.
Расчетная схема второстепенной балки и эпюры внутренних усилий показаны на рисунке 2.
Рис.2. Расчетная схема второстепенной балки и эпюры внутренних усилий
Наибольший изгибающий момент .
Наибольше значение поперечной силы .
Опорная реакция второстепенной балки R1= 11 190 кгс.
В соответствии с таблицей 50* [1] принимаем второстепенные балки из стали С245 по ГОСТ 27772-88* (предполагая, что толщина проката менее 10мм) с расчетным сопротивлением по пределу текучести Ry = 2450кгс/см2 и с расчетным сопротивлением срезу Rs = 0,58Ry = 1421кгс/см2. Для балок технологической площадки коэффициент условий работы γc = 1 (таблица 6* [1]).
Момент сопротивления изгибу, требуемый для обеспечения прочности балки при ее работе в упругой стадии, согласно п.5.12 [1]: .
Сечение балки выбираем в виде горячекатаного двутавра №36 по ГОСТ 8239-72* (рис. 3), у которого момент сопротивления изгибу Wx = 743см3 больше, чем Wтр = 685,1см3. Остальные геометрические характеристики сечения: Sx = 423см3 – статический момент сдвигаемой части сечения относительно оси х; Ix = 13 380см4 – момент инерции сечения относительно оси х;
А = 61,9см2 – площадь поперечного сечения; tw = 7,5 мм – толщина стенки двутавра; толщина полки – 12,3мм (максимальная толщина проката в сечении).
рис. 3. Сечение второстепенной балки
Проверки для второстепенной балки
Проверяем прочность балки на срез согласно п.5.12 [1] по касательным напряжениям:
.
Прочность балки на срез обеспечена.
Принимаем конструктивное решение, обеспечивающее при опирании монолитной железобетонной плиты на верхний пояс балки надежную связь по всей длине балки между этим поясом и железобетонной плитой в горизонтальной плоскости. Такое закрепление можно создать, например, путем установки закладных деталей в монолитной плите с шагом не более значений, указанных в таблице 8* [1], с приваркой этих деталей к верхнему поясу балки. При принятии в проекте указанного конструктивного решения (или другого, также создающего непрерывное закрепление сжатого пояса балки в горизонтальной плоскости) общая устойчивость второстепенных балок будет обеспечена (п. 5.16* [1]) и выполнять проверку по п.5.15 [1] не требуется.
Проверку второстепенной балки на жесткость при изгибе проводим по формуле для относительного прогиба балки:
,
где – предельно допустимый относительный прогиб балки в соответствии с таблицей 19 [2];
– модуль упругости стали.
.
Жесткость балки достаточна.