Определение усилий и подбор сечения - раздел Изобретательство, РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ В Однопролетной Разрезной Балке (Расчетную Схему См. Рис.5) Действуют Усилия:...
В однопролетной разрезной балке (расчетную схему см. рис.5) действуют усилия:
Рис.5. Расчетная схема балок.
Расчетный изгибающий момент M = qбн l 2/ 8 (2.4)
Нормативный изгибающий момент M н = qнбн l 2/ 8 (2.5)
Поперечная сила Q = qбн l / 2 (2.6)
Балки настила могут работать упруго или при ограниченном развитии пластических деформаций. Учет пластической работы материала допускается в балках сплошного сечения, несущих статическую нагрузку, у которых величина касательных напряжений в расчетном сечении t £ 0,9 Rs. При этом предполагается, что пластические деформации локализуются в узкой зоне около наиболее нагруженного сечения в середине однопролетной балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой.
Балки настила, несущие динамическую нагрузку, и вспомогательные балки работают упруго. Их предельное состояние наступает при достижении максимальными по величине нормальными или касательными напряжениями значений Ry или Rs соответственно. При этом нормальные напряжения определяют в крайних волокнах сечения с максимальным изгибающим моментом, а касательные - по нейтральной оси опорного сечения.
Номер прокатного профиля балки можно определить по прочности (из условия равенства величины максимальных нормальных напряжений расчетному сопротивлению стали растяжению, сжатию) или по жесткости (из условия равенства фактического прогиба величине предельно допустимого прогиба).
Поскольку основной единицей измерения, лежащей в основе сортаментов листового и профильного проката, является сантиметр, для удобства вычислений при выполнении конструктивных расчетов следует перейти от размерности м, кНм, в которой ранее были определены усилия,к размерности кНсм, для чего величины моментов нужно умножить на 100, Ry, определенное по табл. 51 [1] в МПа разделить на 10, модуль продольных деформаций принять равным E = 20600 кН/см2 .
Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки, определенный по прочности, равен: при упругой работе Wreq = M / (Ry g c), (2.7)
при возможности пластических деформаций Wreq = М/ (С1Rygc), (2.8)
гдеRy - расчетное сопротивление стали при растяжении, сжатии, изгибе, определенное по пределу текучести, предварительно его следует принять по табл. 51 [1] для толщины проката 10 ÷ 20 мм;
С1 - коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения площадей полки Аf и стенки Аw сечения балки, при подборе сечения можно предварительно принять С1 = 1.12.
g c - коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 6* [1].
Требуемый из условия обеспечения необходимого уровня жесткости, момент инерции поперечного сечения балки Jreq = 5 / 48 M н l n0 / E (2.9)
где n0 – величина, обратная предельному относительному прогибу; для балок настила, открытых для обзора и при высоте помещения под настилом более 6 метров, согласно разделу 10 СНиП 2.01.07-85*:
при l = 3 мn0 = 150
при l = 6 м n0 = 200
при l = 24 м n0 = 250
Для промежуточных значений l величину n0 следует определять линейной интерполяцией.
По сортаменту (см. Приложение 2 таб.1) выбирают двутавр, одновременно удовлетворяющий условиям : W ³ WreqиJ ³ J req
Для выбранного прокатного профиля по сортаменту определяют необходимые характеристики:
h - высоту профиля (в см) bf- ширину полки (в см)
tf- толщину полки (в см) tw- толщину стенки (в см)
А- площадь поперечного сечения (в см 2)
Jx– момент инерции сечения, определенный относительно оси, перпендикулярной плоскости стенки (в см 4)
Wx– момент сопротивления сечения, определенный относительно оси, перпендикулярной плоскости стенки (в см3)
Sx– статический момент полусечения, определенный относительно нейтральной оси, перпендикулярной плоскости стенки (в см3)
Иркутский государственный технический университет... Ангарская государственная техническая академия...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Определение усилий и подбор сечения
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
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 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
Новости и инфо для студентов