Металлические конструкции балочной площадки (стр. 1 из 4)
Металлические конструкции балочной площадки
Содержание
Задание на выполнение курсового проекта
Компоновка балочной клетки
Расчёт настила
Расчёт балки настила
Расчёт главной балки
Расчёт колонны
Расчёт и конструирование узлов
Расчет связей
Список литературы
Задание на выполнение курсового проекта
Назначение помещения: покрытие перронов вокзала
Номер схемы: 1А
Высота здания: 5.5 м
Толщина защитного слоя: 170 мм
Пролёт: 10м
Шаг: 3 м
Плотность слоя: 1300 кг/м3
2. Компоновка балочной клетки
Исходные данные: пролет главной балки L = 10 м; шаг колонн B = 3 м;
высота верха настила H = 5,5 м
Согласно рекомендаций при B<4 м, принимаем балочную клетку нормального типа.
Настил;
Балка настила;
Главная балка;
Колонна.
3. Расчёт настила
3.1. Выбор марки стали
Настил относятся к III группе конструкций. Назначаем марку стали С 235 - т 50 [1];
Ryn= 235 МПа; Run= 360 МПа; Ry= 230 МПа; Ru= 350 МПа – т 51 [1]
gm=1,025 т 2 [1]
Rs=0.58 Ryn/gm=0.58*235/1.025=195,22 МПа
3.2. Сбор нагрузок на настил
Прикладывается распределённой по площади.
| Наименование нагрузки | Нормативные нагрузки  | Коэффициент надежности по нагрузке  п 2.2 табл.1 /2/ | Расчетные нагрузки  |
Собственный вес настила   | 0,471 | 1,05 | 0,495 |
Вес защитного слоя   | 2,21 | 1,2 | 2,65 |
| Полезная нагрузка | 4 | 1,2 | 4,8 |
3.3. Определение параметров настила
Прочность настила обеспечена, необходимо обеспечить жесткость
, гдегде 1/n0=[f/a] = п0=150 - отношение прогиба настила к его пролету, принимается по табл. 19/2/,
E1=E/(1-ν2)= 
– цилиндрический модуль упругости:
E=
– модуль упругости стали, принимается по табл. 63/1/,ν - коэффициент Пуассона; ν=0.3.
Назначаем а=1,25 м; кратно L=10м
3.4. Проверка прочности настила
Рассчитаем усилие, действующее на единицу длины сварного шва:
gc=0,9 табл.6/1/;
где
;А=1*0,006=0,006м2
Rygc=230*0,9=207 мПа
Условие выполняется, прочность обеспечена.
3.5. Расчёт крепления настила к балке настила
Сварка ручная, тип электрода Э42 (ГОСТ 9467-75)
kf≥[kf]
[kf]min=5мм – табл.38/1/
lw=1м – расчет ведется на ед. длины сварного шва.
Rw¦=180 мПа – табл. 56/1/;
gw¦=1 – п. 11.2/1/; b¦=0,7 – табл. 34/1/;
Rwz=0,45Run=0,45*360=162 мПа – табл. 3/1/;
gс=1 – табл. 6/1/; gwz=1–п. 11.2/1/; bz=1 – табл. 34/1/;
Разрушение по металлу шва
Разрушение по границе сплавления:
Необходимый катет сварного шва определяем по металлу шва:
;Согласно табл. 38/1/, принимаем k¦=5 мм.
Окончательно принимаем: а = 1,25м; tН = 6 мм; k¦=5 мм.
4. Расчёт балки настила
На балку настила опирается настил. Балка настила представляет собой изгибаемую конструкцию. Опорами балки являются нижележащие конструкции (второстепенные балки, главные балки, несущие стены и т.п.).
4.1. Выбор марки стали
Балка настила относится ко II группе конструкций. Назначаем марку стали C245 табл.50/1/
Ryn= 245 МПа; Run= 370 МПа; Ry= 240 МПа; Ru= 360 МПа – т 51 [1]
gm=1,025 т 2 [1]
Rs=0.58 Ryn/gm=0.58*245/1.025=155,61 МПа
4.2. Выбор расчётной схемы
4.3. Сбор нагрузок
Балка загружена равномерно распределённой нагрузкой по длине
γf=1,1ч1,2 – коэффициент надёжности по нагрузке
ρ – собственный вес балки (2ч4% от нагрузки)
4.4. Статический расчёт
Расчётные усилия в балке Мьах и Qмах определяем по правилу строительной механики.
21,63 + 21,63 – 10,3*4,2 = 0Участок 1: 0 ≤ х2 ≤ 0,6 м
при х1 = 0, Q1 = 0; при х1 = 0,6 м, Q1 = 6,18 кН 
при х1 = 0, М1 = 0; при х1 = 0,6 м, М1 = -1,85 кНмУчасток 2: 0 ≤ х1 ≤ 3 м
при х2 = 0, Q2 = 15,45 кН; при х2 = 3 м, Q2 = -15,45 кН 
при х2 = 0, М2 = -1,85; при х2 = 3 м, М2 = -1,85 кНмНайдём критическое значение момента на 2-ом участке:
4.5. Предварительный подбор сечения
Балка настила загружена статической нагрузкой, имеет сплошное сечение, следовательно, ее расчет можно выполнять с учетом развития пластических деформаций, тогда требуется момент сопротивления.
где 
(табл. 6 п7 /1/)Принимаем номер проката по сортаменту №12
4.6. Поверка балки по первой группе предельных состояний
4.6.1. Прочность по нормальным напряжениям
4.6.2. Прочность по касательным напряжениям
4.6.3. Проверка на совместное действие нормальных и касательных напряжений
; 
; 
< 
4.6.4. Проверка на устойчивость
Согласно пункту 5.16а [1] проверка на общую устойчивость может не выполняться, так как нагрузка передаётся через сплошной жесткий металлический настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный при помощи сварного шва.
4.7. Проверка балки по второй группе предельных состояний
4.7.1. Проверка на жесткость, или проверка предельного прогиба
Прочность обеспечена, если выполняется условие
, где 
т. 40 /1/Фактический прогиб определяем по правилам строительной механики от действия нормативной нагрузки
= 