Розрахунок опорного ребра балки гб1

Рис.24- Розрахункова схема

 

1) Визначаємо розміри опорного ребра.

За формулою (44) знаходимо потрібну площу його поперечного перерізу

см².

Конструктивно задаємося шириною опорного ребра b_ef = b_f^* = 28 см, тоді

,

тобто умова виконана.

За формулою (45) знаходимо потрібну товщину ребра

см.

Конструктивно приймаємо мм.

2) Перевіряємо напруження в ребрі з умови його змину

кН/см² кН/см².

3) Перевіряємо стійкість опорного ребра з площини балки за формулою (47).

Опорне ребро розглядаємо як умовний шарнірно-опертий стиснутий стержень складного перерізу (див. розріз 1-1 на рис.23), висота якого дорівнює висоті стінки балки.

Загальна площа стержня складається з площі опорного ребра і площі частини стінки балки довжиною .

см².

Знаходимо необхідні геометричні характеристики розглядуваного стержня

см⁴,

см,

тоді

,

кН/см² кН/см².

4) Визначаємо катети швів k_f, якими приєднуємо опорне ребро до стінки балки за формулою (48) або (49):

l_w = h_w – 2 = 160 – 2 = 158 см.

Оскільки шви будемо виконувати ручною зваркою, то і .

Катет шва визначаємо з умови зрізу по металу шва, бо

кН/см²

кН/см²,

см.

Згідно з вимогами табл.38 в [1] у цих умовах катет шва повинен бути не менше 6мм. Конструктивно його приймаємо мм.

 

Розрахунок з’єднання другорядних балок з головною

Балкою ГБ1

У нашому прикладі балки з’єднуються в одному рівні.

Розглянемо один з можливих варіантів з’єднання балок і виконаємо розрахунок його елементів. Попередньо, з конструктивних міркувань задаємося габаритними розмірами накладок.

Для з’єднання другорядних балок I30^a з головною балкою ГБ1 приймаємо накладки розмірами 250 х 250 х 8 із сталі класу С235. Накладки прикріпляємо на монтажі до ребер головної балки болтами грубої точності класу 4.6 діаметром d = 20 мм.

Розрахунковою силою є опорна реакція другорядної балки, яку збільшуємо на 20%

кН.

 

Рис.25 - Розрахункова схема з’єднання балок

I. Виконуємо перевірку міцності конструктивно прийнятих накладок за формулою (50), для цього попередньо знаходимо:

а) величину розрахункового моменту за формулою (53)

кН×см;

б) момент опору накладок за формулою (54)

см³;

в) сумарну площу поперечного перерізу накладок

см;

г) нормальні й дотичні напруження у накладках за формулами

(51), (52):

кН/см²;

кН/см²;

кН/см² кН/см².

Умову формули (50) виконано, тобто несуча спроможність накладок забезпечена.

 

II. Розрахунок швів, що прикріплюють накладки до стінки другорядної балки.

Ці шви виконують ручною зваркою, катет шва необхідно приймати:

- мінімально допустимий відповідно до табл.38 в [1] - мм;

 

- максимально можливий -

1,2 t_min = 1,2 t_накл = 1,2×6,5 = 7,8 мм,

приймаємо k_f = 8 мм.

1) Визначаємо дотичні напруження у швах від розрахункової сили Р за формулами (56), (57):

а) по металу шва

кН/см²;

б) по металу на межі сплавлення

кН/см².

2) Знаходимо згинальний момент, який створює опорна реакція балки відносно центру тяжіння шва, за формулою (58)

кН×см.

3) Визначаємо нормальні напруження у швах від дії згинального моменту за формулами (59), (60):

а) по металу шва

кН/см²;

 

б) по металу на межі сплавлення

кН/см².

 

4) Перевіряємо міцність швів за формулами (61),(62):

а) рівнодіючі напруження по металу шва

кН/см²

кН/см²;

б) рівнодіючі напруження по межі сплавлення

кН/см²

кН/см².

III. Розрахунок болтів, що прикріплюють накладки до ребра головної балки.

Для з’єднання приймаємо болти М20 класу 4.6.

1) Визначаємо розрахункові зусилля, які можуть бути сприйняті одним болтом у з’єднанні, за формулами (63),(64):

а) з умов зрізу

кН,

де R_bs = 15 кН/см² - розрахунковий опір зрізу болтів за табл.58 в [1]; - коефіцієнт умов роботи з’єднання за табл.35 в [1]; А_b - площа перерізу болта; - число площин зрізу;

б) з умови змину

кН,

де - розрахунковий опір змину елементів з’єднаних болтами (сталь С235) за табл.59 в [1]; d = 2 см - діаметр стержня болта; - найменша сумарна товщина елементів, стиснутих в одному напрямі.

2) Визначаємо необхідну кількість болтів у з’єднанні за формулою (65)

Приймаємо два болта, розташування яких зображене на рис.25. Болти потрібно розташувати відповідно до вимогам табл.39 в [1].

 

 

Список літератури

 

1. СНиП 11-23-81. Стальные конструкции. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1990.- 96с.

2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат.- 1976.

3. Беленя Е.И. и др. Металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1986.- 560с.

4. Кузнецов В.В. и др. Справочник проектировщика. Металлические конструкции. Т.1. Общая часть. - М,.- 1998.- 569с.

5. Лихтарников Я.М. и др. Расчет стальных конструкций. Справочное пособие. - К.: Будівельник, 1976. - 350 с.

6. Мандриков А.П., Лялин И.М. Проектирование металлических конструкций. - М.: Стройиздат, 1973. - 128 с.

7. Рудаков В.М., Мазур В.А. Методичні вказівки до виконання курсового проекту по курсу «Основи пректування металевих конструкцій» («Будівельні конструкції») «Балочна клітка і колони робочої площадки» (для студентів 3 курсу спеціальності 7.092.01 - «Промислове та цивільне будівництво»). - Харків: ХДАМГ, 2002. - 12 с.

Зміст

Вступ…………....……………………………………………………………..
1.	Загальні відомості про балочні клітки…………………………...........
2.	Розрахунок несучого настилу………………………………….............
3.	Розрахунок другорядних балок (балок настилу) і допоміжних балок….....................................................................................................
4.	Порівняння варіантів балочних кліток………………………..............
5.	Розрахунок складної електрозварювальної головної балки…............
	5.1	Підбір поперечного перерізу складної балки........……............
	5.2	Зміна поперечного перерізу складної балки за довжиною…...
	5.3	Перевірка загальної стійкості складної балки…………...........
	5.4	Розрахунок поясних швів балки………………………..............
	5.5	Перевірка місцевої стійкості стінки складної балки….............
	5.6	Розрахунок опорного ребра балки....................…………..........
	5.7	Розрахунок з’єднання другорядних балок (балок настилу) із головними балками....………………………...............................
6.	Приклад компонування та розрахунку елементів балочної клітки.....
	6.1	Визначення розмірів несучого стального настилу……............
	6.2	Розрахунок другорядних та допоміжних балок декількох варіантів компонування балочної клітки..…..............................
		7.2.1	Варіант 1…...........………………………………...........
		7.2.2	Варіант 2…...……………………………………...........
		7.2.3	Варіант 3.......……………………………………...........
	6.3	Порівняння варіантів компонування балочної клітки…...........
	6.4	Розрахунок складної головної балки ГБ1………………...........
		6.4.1	Підбір поперечного перерізу балки ГБ1………...........
		6.4.2	Зміна поперечного перерізу балки ГБ1………............
		6.4.3	Перевірка загальної стійкості балки ГБ1.……............
		6.4.4	Розрахунок поясних швів балки ГБ1…………............
		6.4.5	Перевірка місцевої стійкості стінки складної балки ГБ1……............................................................................
		6.4.6	Розрахунок опорного ребра балки ГБ1....…….............
		6.4.7	Розрахунок з’єднання другорядних балок із головною балкою ГБ1...........……………….................
Список літератури…………………………………………….........................
Додатки………………………………………………………….......................
		Табл.2.3 [4] Сортамент гарячекатаних двотаврів за ГОСТ 8239-97...........................................................................................
		Табл.2.4 [4] Сортамент гарячекатаних швелерів за ГОСТ 8240-97...........................................................................................
		Табл.2.5 [4] Сортамент гарячекатаних двотаврів із паралельними гранями полок за ГОСТ 26020-83...……...........
		Табл.2.11 [4] Сортамент гарячекатаного листового прокату за ГОСТ 19903-74*.....…………………………...........................
		Табл.2.12 [4] Сортамент холоднокатаного листового прокату по ГОСТ 19904-90....…………………………............................. Табл.2.13 [4] Сортамент гарячекатаного широко-штабового універсального прокату за ГОСТ 82-70*..….............................. Табл.2.14 [4] Сортамент гарячекатаних штаб за ГОСТ 103-76*................................................................................
		Табл.2.25 [4] Сортамент гарячекатаних листів із ромбічними й чечевичними рифленнями за ГОСТ 8568-77*…….................
		Табл.2.26 [4]. Сортамент просічно-витяжних листів за ТУ 36.26.11-5-89…......…………………………………..............

 

Додатки

 

Сортамент необхідних прокатних профілів для компонування елементів балочної клітки (табл. 2.3; 2.4; 2.5; 2.11; 2.12; 2.13; 2.14; 2.25; 2.26 [4]).

 

 

Навчальне видання

 

Методичні вказівки

для виконання розділу дипломного проекту і курсового проекту з металевих конструкцій

“Балочна клітка і колони робочого майданчика”

 

Частина І.

Розрахунок і конструювання елементів балочної клітки

(для студентів денної та заочної форм навчання. спеціальності

7.0921.01 - “Промислове та цивільне будівництво”

 

Укладач - Василь Андрійович Мазур

 

Редактор - М.З.Аляб’єв

 

План 2002, поз.40.

 

Підп. до друку Формат 60х84 1/16.

Папір офісний. Друк офсетний на ризографі. Обл.- вид.арк.5.5.

Тираж 150 прим. Замовл. №……… Ціна договірна.

 

Сектор оперативної поліграфії при ІОЦ ХДАМГ

61002, Харків, ХДАМГ вул. Революції, 12