Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки
Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки - раздел Изобретательство, РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ H, М
0.8
1.00
...
h, м
0.8
1.00
1.25
1.50
1.75
2.0
2.50
tw, мм
6-8
8-10
9-10
10-12
12-14
14-16
kw=h/ tw
133-100
125-100
140-125
150-125
140-125
178-156
Примечание Большие значения tw и меньшие kw характерны для сталей повышенной прочности.
Кроме оптимальной высоты, существует минимальная высота, определяемая из условия обеспечения требуемой жесткости балки:
, (3.18)
где n0 – величина обратная предельному относительному прогибу, для главных балок рабочих площадок, несущих технологические нагрузки, n0= 300. ([2] т.19 п.2)
В любом случае высота балки не может быть больше ограниченного габарита, так называемой строительной высоты:
h≤hстр = 100 H - (tн+ hб.н.+ h в.б.) - 100 L / no , (3.19)
где H - разница отметок (м) верха настила и габарита помещения под рабочей площадкой (обе эти отметки принимаются по Заданию); tн- толщина настила (см); h в.б. - высота вспомогательной балки (см); hб.н . - высота балки настила (см).
Величины hб.н. и hв.б. необходимо учитывать только при этажном сопряжении балок (вспомогательных с главной, балок настила со вспомогательными). Назначение высоты стенки балки, отвечающей требованиям минимума веса и необходимой жесткости, зависит от соотношения величин
hopt,, hminи h стр.
Возможны четыре варианта решения задачи (рис. 8):
1. hmin£ 0.85hopt- в этом случае hw@ 0.85hopt
2. 0.85hopt < hmin £ 1.15hopt - в этом случае hw@ hmin
Рис.8. Зависимость оптимальной высоты балки от ее массы
3. hmin > 1.15hopt - обычно этот вариант имеет место при использовании стали повышенной прочности, при больших пролетах и небольших действующих нагрузках; подобрать сечение оптимальное по весу и полностью использовать прочностные характеристики металла в этом случае невозможно.
Определение hw носит итерационный характер: принимают пониженное на 5 - 10 % расчетное сопротивление Ry и переопределяют по формулам ( 3.15), (3.14) и (3.18) hopt и hmin, которые при этом сближаются по величине. Цикл вычислений повторяют до тех пор, пока не будет удовлетворяться условие hmin £ 1.15hopt, тогда hw@ hmin.
4. если hw> h стр, оптимизация сечения невозможна, высоту стенки hw принимают не более h стр, остальные параметры сечения подбирают таким образом, что бы удовлетворялись требования прочности и жесткости.
Выбор сопряжения балок как раз зависит от необходимого габарита, если удовлетворяется неравенство (4.12), то можно выбрать этажное сопряжение (рис9а), если нет, то балки главная, вспомогательная и балка настила будут примыкать в одном уровне (рис.9б).
Рис.9. Сопряжение балки настила с главной
а) этажное сопряжение, б) сопряжение в одном уровне и пониженное
Окончательно высота балки берется не менее hмин и может приниматься несколько меньшей оптимальной высоты
Требуемая площадь сечения пояса:
? (3.20)
Ширина пояса, которая обеспечивает общую устойчивость балки и равномерное распределение нормальных напряжений по ширине пояса:
, но не менее 180 мм
Толщина пояса: t f =,при этом должны соблюдаться условия:
и tf £ 3 tw
При окончательном назначении размеров сечения, их желательно согласовать со стандартными размерами листового проката (см. табл. 3 Прил. 2).
ЭЛЕМЕНТОВ РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ
Рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим центром
высшего профессионального образования для межвузовского использования
в качестве учебного пособия для студентов сп
Базовые положения расчета металлоконструкций
При проектировании металлоконструкций необходимо провести расчеты на прочность и устойчивость по первой группе предельных состояний и на деформации по второй группе предельных состояний. (таб. 1.1)
Сварные соединения
Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на условный срез по двум сечениям
По металлу шва N / (bf
Болтовые соединения
Расчетное усилие Nb , воспринимаемое одним болтом нормальной точности на срез: Nb = Rbs gb A ns
Выбор марки стали и назначение расчетной схемы
В соответствии с требованиями СНиП II-23-81* табл. 50* выбор марки стали определяется группой конструкции и условиями эксплуатации. Кроме того, должен быть учтен экономический факто
Выбор компоновочной схемы
Различают три вида балочных клеток: упрощенный, нормальный и усложненный. При выполнении курсовой работы необходимо сравнить нормальный (рис. 2) и усложненный (рис. 3) варианты балочных клеток.
Расчет настила
Выбор материала настила (сталь или железобетон) определяется согласно заданию. Расчетный пролет стального настила или монолитной железобетонной плиты равен расстоянию “в свету” между балками настил
Толщина и пролет железобетонной плиты
Расчетный пролет плиты, м
Толщина плиты (в см) при временной нормативной нагрузке, кПа (кН/м2)
менее 15
20 и б
Определение нормативных и расчетных нагрузок
Нормативная и расчетная величины равномерной распределенной нагрузки, действующей на балки настила, могут быть определены по формулам:
q
Проверка принятого прокатного профиля
Проверки принятого сечения балки следует выполнять:
· по уточненным нагрузкам, определенным с учетом дополнительной нагрузки от собственного веса балки;
· по расче
Проверка нормальных напряжений
-При расчете в упругой стадии
Максимальная величина нормальных напряжений, действующих в середине пролета s = М1 / W £ Rygc
Проверка касательных напряжений
Касательные напряжения следует определять и проверять в опорном сечении:
t = a Q1 / (h – 2 tf) t w £ 0,58Ryg
Проверка жесткости
Проверка жесткости балки производится по формуле:
f /l = 5 M н1 l /(48E Jx )<= 1/ n0(2.21)
При не удовлетворите
Определение нормативных и расчетных нагрузок
При действии на балку более 4-х сосредоточенных сил, нагрузка принимается равномерно - распределенной. Выделим две составляющие этой нагрузки:
-составляющая, вызванная действием временн
Определение усилий
Усилия, действующие в характерных сечениях главной балки и необходимые для дальнейших расчетов, определяются в зависимости от принятой расчетной схемы.
В однопролетной разрезной балке
Компоновка сечения
Компоновка сечения, то есть определение размеров элементов в пределах принятого типа сечения (рис. 7), является технико-экономической задачей: необходимо выбрать размеры элементов с
Проверка нормальных напряжений
Геометрические характеристики принятого сечения:
площадь A = 2 bf tf + hw tw (3.21)
момент
Проверка жесткости
Относительный прогиб в середине пролета однопролетной балки:
(3.45)
От
Изменение сечения балки по длине
Сечение балки изменяют в целях экономии металла. В сварных балках конструктивно наиболее просто решается изменение ширины пояса (рис.9).
В однопролетных разрезных балках орди
Проверка общей устойчивости
Общая устойчивость балки считается обеспеченной при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на верхний пояс балки и надежно с ним связанный, а также, если соблюдаетс
Определение катетов поясных швов
Сварные поясные швы в балках делаются сплошными одной толщины при помощи сварочных автоматов. По конструктивным соображениям минимальный катет поясного шва принимается в зависимости от толщины полк
Конструирование и расчет опорной части
В зависимости от схемы поперечника, назначается один из двух вариантов опорной части, которые необходимо увязать с конструкцией оголовка колонн (рис.14).
Главной балки
Главная балка может быть разбита на два или три отправочных элемента (в зависимости от пролета и грузоподъемности транспортных средств, рис.15). Монтажные стыки выполняются сварными или на высокопр
Расчет стержня колонны сплошного сечения
Подсчитывают расчетную сжимающую силу N=1,5Q по первой схеме поперечника (с консолями); и N=2Q по второй схеме
где Q - макси
Элементов стержня колонны
Местная устойчивость стенки колонны двутаврового сечения обеспечена, если выполняются условия:
Расчет планок
Расчет соединительных планок решетки двухветвевой колонны производится на условную поперечную силу:
Расчет оголовка колонны
Оголовки колонн должны быть увязаны с опорной частью главных балок, основные решения их приведены на рис. 22 и 23.
Расчетными элементами оголовка являются ребра и швы, прик
Расчет базы
Конструкция базы должна соответствовать принятому в расчетной схеме способу закрепления нижнего конца колонны. Основные решения жестких и шарнирных баз приведены на рис. 24 и 25.
Расчетным
Определение нормативных и расчетных нагрузок
Расчетной схемой главной балки является однопролетная балка, загруженная равномерно распределенной полезной нагрузкой и нагрузкой от собственного веса балок настила и настила.
Определение усилий
Максимальная величина изгибающего момента, действующего в середине пролета главной балки :
М н = q н * l 2 *a / 8 = 82,14 * 21 2 *1,02 / 8 = 461
Проверка нормальных напряжений
Определяем геометрические характеристики :
Момент инерции сечения : J xp = t w * h w 3 / 12 +2* b f * t f
Изменение сечения балки по длине
Сечение балки изменяют в целях экономии металла. Рациональное место изменения сечения на расстоянии 1/6 от опор.
X = 1/6*L=21/6=3,5 м
Принимаем место изменения сечения на расстоян
Расчет поясных швов
Сварные поясные швы в балках делают сплошными одной толщины. По конструктивным соображениям минимальный катет поясного шва принимается в зависимости от толщины полки согласно табл.2 приложения 5.
Расчет и конструирование монтажного стыка
Монтажный стык проектируем посередине пролета балки. Рассмотрим два варианта выполнения монтажного стыка : сварной и на высокопрочных болтах.
При выполнении сварного стыка
Расчет планок
Условная поперечная сила Q fic = 7.15 * 10 - 6 *А *Е *b * ( 2330 * E / Ry -1)
b = j мин / j j мин = j x =0,88 j
Расчет оголовка колонны
Рис. 7*. Траверса оголовка сквозной колонны.
Ширина опорного ребра оголовка b
Расчет базы колонны
Базу колонны проектируем с траверсами для жесткого закрепления колонны в плоскости поперечной рамы и шарнирного - в другой плоскости.
Требуемая площадь опорной плиты базы о
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по металлическим конструкциям на тему
РАБОЧАЯ ПЛОЩАДКА
Выполнил студент ________________________
(Ф.И.О.)
Группы ПГС __________________________
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
, (3.18)
? (3.20)
, но не менее 180 мм
,при этом должны соблюдаться условия:
и tf £ 3 tw
Новости и инфо для студентов