Розрахунок балок і колон будівлі
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Національний авіаційний університет
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з дисципліни «Будівельні конструкції»
Виконав: студент МЕФ 401
Каретнік Вадим
Перевірив: Яковенко І.А.
Київ 2012
Зміст
1.Розрахунок конструювання настилу
.1 Проектування балкової клітки
.2 Визначення товщини настилу
1.3 Розрахунок балки настилу
2.Розрахунок і конструювання головної балки
.1 Розрахунок нормативного і розрахункового навантажень головної балки
.2 Визначення навантаження зусиль отриманої сталі і підбір перерізу
2.3 Перевірка міцності на дотичні напруження
.4 Перевірка місцевої стійкості стінки
.Розрахунок і конструювання колони.
4.Підбір перерізу елементів за граничною гнучкістю.
5.Розрахунок оголовка колони
6.Розрахунок бази колони
Початкові дані:
Довжина прольоту головних балок - l1=9m
Довжина прольоту балок настилу - l2=6m
Нормативне корисне навантаження - ;
Марка сталі балок та колони - 18Гсп
Конструктивна висота колони - h=6м
Клас бетону фундаменту - B20
Глибина закладення фундаменту - d=2.0м
Умовний розрахунковий опір ґрунту основи - ;
Вертикальне навантаження на верхньому обрізі фундаменту - ;
Розміри ГПА - L=13м,В=7м
1.Розрахунок конструювання настилу
.1 Проектування балкової клітки
Товщина сталевого настилу залежить від довжинийого прольоту , величини нормативного навантаження , і граничного прогину , який визначають згідно таблиці 1.1.
Таблиця 1.1
l, м624 (12*)36 (24*)
* - для приміщень висотою до 6 метрів.
Для розрахунку настилу вирізаємо смужку шириною 1м і розраховуємо її як балку на двох опорах .
З таблиці 1.1 обираємо граничний прогин , для балки довжиною 1м.
Товщину настилу визначаємо з умови необхідної його жорсткості при значеннях
від 120 до 150 за формулою
- довжина прольоту настилу
-товщина настилу
,
а - крок балок настилу , приймаємо його 1 м.
,
де - коефіцієнт Пуассона.
1.2 Визначення товщини настилу
Граничне відношення прольоту настилу до його ширини визначається за формулою:
Приймаємо товщину настилу згідно ГОСТ 82-70.
Знаючи розміри настилу, перевіряємо прогин і несучу здатність настилу.
Перевіряємо несучу здатність згідно з I групою граничних станів.
;
-площа поперечного перерізу смужки, яку ми розраховуємо.
-розрахунковий опір сталі ,
-коефіцієнт надійності по навантаженню.
-момент опору смужки.
Силу, що розтягує настил (розпір), визначають за формулою
,
,-момент інерції
;
- згинальний момент балки
- сила Эйлера
.
, отже умова міцності виконується.
Визначаємо граничний прогин настилу (згідно II групи граничних станів)
, де
- граничний прогин настилу.
- балковий прогин настилу.
.
Отже умова жорсткості виконується.
Таким чином міцність і жорсткість настилу при його товщині 6 мм гарантована.
1.3 Розрахунок балки настилу.
Нормативне навантаження:
,- навантаження від власної ваги настилу - обємна вага сталі.
Розрахункове навантаження:
-- коефіцієнт надійності при тимчасовому навантаженні
- коефіцієнт надійності при постійному навантаженні
Розрахунковий згинаючий момент і поперечна сила:
З умови міцності балки по нормальним напруженням (1-ша група граничних станів) визначаємо потрібний момент опору перетину балки:
-розрахунковий опір сталі 18Гсп ГОСТ 23570-79 за границею текучості;
- коефіцієнт надійності за робочих умов.
1)Перевірка міцності балки по нормальним напруженням (1-ша група граничних станів):
, так що сила променя за умови:
2. Розрахунок і конструювання головної балки
2.1 Розрахунок нормативного і розрахункового навантажень головної балки
Нормативне навантаження:
де
.2 Визначення навантаження зусиль отриманої сталі і підбір перерізу
Підбір перерізу балки:
Потрібна висота балки:
мінімальна (з умови достатньої жорсткості балки):
(з умови мінімальної витрати сталі):
Потрібний момент опору перетину визначають з умови міцності по нормальним навантаженням:
Товщина стінки:
K=1.1
Розміри поясів балки назначаємо згідно потрібної площі перетину кожного поясу:
Ширина поясу:
Товщина поясу:
Площа поперечного перетину поясу:
Ми маємо пластини 200x30
Перевірка міцності балки по нормальним напруженням (1-ша група граничних станів, умова )
Геометричні характеристики перетину:
2.3 Перевірка міцності на дотичні напруження
1)Перевірка жорсткості балки (2-га група граничних станів):
0.0021<0.004
2)Перевірка місцевої стійкості:
3)4<15 Перевірка місцевої стійкості стінки
Стінку балки необхідно укріплювати поперечними ребрами жорсткості, коли її умовна гнучкість () перевищує , у випадку нерухомого навантаження, і при рухомому навантажені. Відстань між ребрами жорсткості приймають не більше (допускається збільшувати ці відстані до за умови забезпечення місцевої стійкості стінки).
Умовна гнучкість стінки:
3.034<3.5
Місцева стійкість забезпечена.
)Конструкція ребер жорсткості
ширина
товщина
навантаження балка настил колона
3. Розрахунок і конструювання колони
3.1 Розрахункова схема колони
Розрахункова висота колони:
=l1*l2=66 m2
де залежить від способу закріплення бази і оголовка колони.
Розрахункове зусилля в колоні дорівнює двом реакціям опор головної балки з урахуванням навантаження від власної ваги (1% від навантаження, що передають балки)
.2 Складання навантажень
4. Підбір перерізу елементів за граничною гнучкістю
В першому наближенні задаємось гнучкістю колони Коефіцієнт повздовжнього прогину .
Із умови стійкості стержня (І група граничних станів) визначаємо потрібну колону стержня:
?=Ry*?c
?=
Розрахунок геометричних параметрів колони:
===7.5см
потр.=req=
Для стійкості перерізу умова повинна виконуватись H
Обираємо стінку
Для фланців:
-умова гнучкості колони
.75
Для стінок
Отже, стійкість фланців і стін забезпечена.
Перевіримо стійкість колони (згідно I-ї групи граничних станів)
Отже, стійкість колони забезпечена.
Конструкція ребер колони.
Ребра забезпечать колоні жорсткість та зменшать крутний момент при транспортуванні та встановленні.
Крок ребер жорсткості визначається за формулою:
Розміри ребер жорсткості:
Я обираю (згідно стандартів).
Товщина ребер визначається за формулою:
Згідно до стандартів найменше допустиме значення .
5. Розрахунок оголовка колони
1.Довжина оголовка колони визначається за формулою:
- найбільший розмір колони в перерізі.
Конструкція опорної плити
Товщина опорної плити обирається в наступних межах:
Приймаємо
Розміри L і B повинні бути обрані так, щоб вони перевищували на 15-20мм секцію колони.
Конструкція вертикальних ребер
ширина ребер
br=40 мм згідно ГОСТ 103-76
товщина вертикальних ребер
згідно ГОСТ 103-76
висота вертикальних ребер
- катет зварного шва=4 кількість зварювань
()=12.6 кН/см2
Перевіряємо ребро і стійкість колони на міцність згідно I-ї групи граничних станів
26.05>13.26, в цьому випадку ми маємо збільшити товщину вертикального ребра b tr=25mm
Для колони
26.05>13.26 ми також збільшуємо товщину стінки до 25мм.
11.46<13.26
Отже, оголовок колони задовольняє умови міцності.
6. Розрахунок бази колони
. Площа опорної плити:
Розрахунковий опір бетону для бетону марки B20.
Приймаємо
- товщина траверси приймається в межах 10…16мм
Проліт консолі плити: c = 40 -100 mm
Висота траверси визначається за формулою:
. Розмір опорної плити визначається за формулою:
Для стійкості конструкції я обираю плиту розмірами 420x420мм.
.Перевірка міцності фундаменту
Приймаємо розмір верхнього зрізу фундаменту на 200…300мм більше розмірів плити та перевіряємо міцність бетону фундаменту
1.38<2.34
Отже, умова міцності бетону виконується.
Больше работ по теме:
Предмет: Строительство
Тип работы: Курсовая работа (т)
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ