- •П.А. Доржиев расчет и конструирование элементов балочной клетки и колонны
- •Содержание
- •Введение
- •1.1. Цель курсовой работы
- •1.2. Содержание и оформление работы
- •Первый лист
- •Второй лист
- •1.3. Распределение трудоемкости выполнения работы
- •2. Выбор марки стали и назначение расчетной схемы
- •3. Технико-экономическое обоснование балочной клетки
- •3.1. Выбор компоновочной схемы балочной клетки
- •4. Расчет настила
- •Толщина и пролет железобетонной плиты
- •5. Расчет балок настила и вспомогательных балок
- •5.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •5.2. Определение усилий и подбор сечения для балки настила
- •5.3. Проверка принятого прокатного профиля
- •5.3.1. Проверка нормальных напряжений
- •5.3.2. Проверка касательных напряжений Касательные напряжения следует определять и проверять в опорном сечении:
- •5.3.3. Проверка жесткости
- •5.4. Выбор оптимального варианта
- •6. Расчет главной балки при усложненном типе балочной клетки
- •6.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •6.2. Определение усилий
- •Максимальная величина поперечной силы (она же – опорная реакция)
- •- В опорном сечении со стороны пролета
- •Максимальная величина опорной реакции двухконсольной балки
- •6.3. Компоновка сечения
- •Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки
- •6.4. Проверка нормальных напряжений
- •- То же в опорном сечении со стороны пролета
- •Опорная реакция двухконсольной балки от собственного веса
- •6.5. Проверка жесткости
- •6.6. Изменение сечения балки по длине
- •Требуемый момент сопротивления измененного сечения:
- •Требуемая площадь пояса в измененном сечении:
- •Ширина пояса в измененном сечении:
- •Для измененного сечения балки вычисляют:
- •6.7. Проверка прочности балки в измененном сечении
- •6.8. Проверка касательных напряжений в опорном сечении
- •6.9. Проверка общей устойчивости
- •7. Расчет главной балки при нормальном типе балочной клетки
- •7.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •7.2. Определение усилий
- •7.3. Компоновка сечения
- •7.4. Проверка нормальных напряжений
- •7.5. Проверка жесткости
- •7.6. Изменение сечения балки по длине
- •7.7. Проверка прочности балки
- •7.8. Проверка общей устойчивости
- •7.9. Проверка местной устойчивости элементов балки
- •7.10. Расчет поясных швов
- •7.11. Конструирование и расчет опорной части
- •7.12. Конструирование и расчет монтажного стыка главной балки
- •Lмаксh-(120-180) мм
- •7.13. Конструирование сопряжения вспомогательных балок
- •8. Расчет колонны
- •8.1. Расчет стержня колонны сплошного сечения
- •8.2. Проверка местной устойчивости элементов стержня колонны
- •8.3. Расчет стержня колонны сквозного сечения
- •8.4. Расчет планок
- •8.5. Расчет оголовка колонны
- •8.6. Расчет базы
- •Пример выполнения курсовой работы Исходные данные расчета :
- •Технико-экономическое обоснование комоновки балочной клетки
- •Выбор компоновочной схемы
- •1.2. Выбор стали основных конструкций
- •1.3. Расчет настила
- •1.4. Расчет балок настила и вспомогательных балок
- •Нормативный изгибающий момент
- •Подбираем сечение вспомогательных балок
- •Определение усилий
- •2.3. Компоновка сечения главной балки
- •2.4. Проверка нормальных напряжений
- •Изменение сечения балки по длине
- •Проверка прочности балки в измененном сечении
- •Проверка местной устойчивости элементов балки и расчет ребер
- •Проверка жесткости Проверяют жесткость разрезной балки
- •Расчет поясных швов
- •2.10. Конструирование и расчет опорной части балки
- •2.11. Расчет и конструирование монтажного стыка
- •Проверим прочность поясных накладок , ослабленных отверстиями под болты
- •3. Расчет колонны
- •3.1. Расчет стержня колонны сквозного сечения
- •Принимаем ветви из двух швеллеров № 40
- •3.2. Расчет планок
- •3.3. Расчет оголовка колонны
- •3.4. Расчет базы колонны
- •Исходные данные для проектирования
- •Список литературы
- •670013, Г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40 в
Исходные данные для проектирования
Исходные данные |
Первая цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Номер схемы поперечника |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
Размеры площадки в плане |
3Lx3B |
2Lx3B |
2Lx3B |
2Lx3B |
3Lx3B |
2Lx3B |
2Lx3B |
2Lx3B |
3Lx3B |
2Lx3B |
Шаг колонн в поперечном направлении, L (м) |
15 |
12 |
15 |
18 |
16 |
21 |
15 |
18 |
18 |
12 |
Шаг колонн в продольном направлении B (м) |
8 |
6 |
12 |
6 |
8 |
6 |
6 |
12 |
6 |
9 |
Исходные данные |
Вторая цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Отметка чис-того пола первого этажа |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
Отметка вер-ха настила |
+8.400 |
+11.200 |
+9.600 |
+10.200 |
+11.400 |
+12.200 |
+11.800 |
+10.600 |
+9.200 |
+8.800 |
Отметка вер-ха габарита помещения под рабочей площадкой |
+6.200 |
+9.200 |
+7.800 |
+8.200 |
+9.200 |
+10.00 |
+9.800 |
+8.500 |
+7.400 |
+7.000 |
Нормативная полезная на- грузка (кН/м2) |
8 |
12 |
13 |
12 |
8 |
11 |
10 |
14 |
13 |
9 |
Исходные данные |
Третья цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Расчетная температура |
-40о |
-25о |
-35о |
-45о |
-25о |
-40о |
-50о |
-20о |
-30о |
-45о |
Сечение колонн |
сплошн. |
сплошн. |
сквозн. |
сплошн. |
сквозн. |
сквозн. |
сплошн. |
сквозн. |
сквозн. |
сплошн. |
Материал настила |
сталь |
сталь |
ж/б |
сталь |
ж/б |
сталь |
ж/б |
сталь |
ж/б |
сталь |
Класс бетона фундаментов |
В12,5 |
В7,5 |
В10 |
В12,5 |
В7,5 |
В10 |
В12,5 |
В7,5 |
В10 |
В12,5 |
Способы соединения элементов конструкций:
заводские - сварка;
монтажные - сварка, болты.
Монтажный стык главной балки запроектировать в середине или 1/3 пролета.
Схема поперечника рабочей площадки:
Таблица 1
Спецификация металла Сталь марки по ГОСТ |
||||||||||
Отправ. |
Сбор |
Кол-во |
Сечение |
Длина |
Масса |
Примечан. |
||||
Марка |
марка |
т |
н |
|
|
шт. |
общ. |
Отпр. Марки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На сварку 1% |
||||||||||
|
|
|||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
|
||||||||||
Ведомость отправочных элементов |
|||||||
Отправоч. |
Кол- |
Масса |
Отправоч. |
Кол- |
Масса |
||
Марка |
во |
марки |
общая |
марка |
во |
Марки |
общая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общая масса металлоконструкций по чертежу: |
|||||||
Приложение 2
Таблица1
Перечень профилей проката, упорядоченных по возрастанию площади, для подбора изгибаемых элементов (выборка из ГОСТ 26020-83 “Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок” и ГОСТ 8239-72 “Сталь горячекатаная. Балки двутавровые.”)
Про- филь |
Геометрические размеры (см) |
А см 2 |
Ix см4 |
Wx см3 |
Лин. плотн. кН/м |
Sx см3 |
It см4 |
|||
H |
bf |
tw |
tf |
|||||||
10Б1 |
10.0 |
5.5 |
0.41 |
0.57 |
10.32 |
171 |
34.2 |
0,081 |
19.7 |
1.202 |
12Б1 |
11.76 |
6.4 |
0.38 |
0.51 |
11.03 |
257 |
43.8 |
0,088 |
24.9 |
1.042 |
14Б1 |
13.74 |
7.3 |
0.38 |
0.56 |
13.39 |
435 |
63.3 |
0,105 |
35.8 |
1.361 |
16Б1 |
15.7 |
8.2 |
0.40 |
0.59 |
16.80 |
689 |
87.8 |
0,127 |
49.5 |
1.964 |
18Б1 |
17.7 |
9.1 |
0.43 |
0.65 |
19.58 |
1063 |
120.1 |
0,154 |
67.7 |
2.699 |
18 |
18.0 |
9.0 |
0.51 |
0.81 |
23.40 |
1290 |
143 |
0,150 |
81.4 |
5.465 |
20 |
20.0 |
10.0 |
0.52 |
0.84 |
26.80 |
1840 |
184 |
0,220 |
104.0 |
6.776 |
23Б1 |
23.0 |
11.0 |
0.56 |
0.90 |
32.91 |
2996 |
260.5 |
0,259 |
147.2 |
8.383 |
26Б1 |
25.8 |
12.0 |
0.58 |
0.85 |
35.62 |
4024 |
312.0 |
0,280 |
176.6 |
8.419 |
30Б1 |
29.6 |
14.0 |
0.58 |
0.85 |
41.92 |
6328 |
427.0 |
0,329 |
240.0 |
10.841 |
35Б1 |
34.6 |
15.5 |
0.62 |
0.85 |
49.53 |
10060 |
581.7 |
0,389 |
328.6 |
14.843 |
35Б2 |
34.9 |
15.5 |
0.65 |
1.00 |
55.17 |
11550 |
662.2 |
0,433 |
373.0 |
19.440 |
40Б1 |
39.2 |
16.5 |
0.70 |
0.95 |
61.25 |
15750 |
803.6 |
0,481 |
456.0 |
24.159 |
40Б2 |
39.6 |
16.5 |
0.75 |
1.15 |
69.72 |
18530 |
935.7 |
0,548 |
529.7 |
33.094 |
45Б1 |
44.3 |
18.0 |
0.78 |
1.10 |
76.23 |
24940 |
1125.8 |
0,600 |
639.5 |
34.662 |
45Б2 |
44.7 |
18.0 |
0.84 |
1.30 |
85.96 |
28870 |
1291.9 |
0,676 |
732.9 |
47.863 |
50Б1 |
49.2 |
20.0 |
0.88 |
1.20 |
92.98 |
37160 |
1511.0 |
0,730 |
860.4 |
48.235 |
50Б2 |
49.6 |
20.0 |
0.92 |
1.40 |
102.8 |
42390 |
1709.0 |
0,808 |
970.2 |
64.042 |
55Б1 |
54.3 |
22.0 |
0.95 |
1.35 |
113.37 |
55680 |
2051.0 |
0,891 |
1165.0 |
73.366 |
55Б2 |
54.7 |
22.0 |
1.00 |
1.55 |
124.75 |
62790 |
2296.0 |
0,980 |
1302.0 |
95.803 |
60Б1 |
59.3 |
23.0 |
1.05 |
1.55 |
135.26 |
78760 |
2656.0 |
1,063 |
1512.0 |
104.988 |
60Б2 |
59.7 |
23.0 |
1.10 |
1.75 |
147.30 |
87640 |
2936.0 |
1,158 |
1669.0 |
135.035 |
70Б1 |
69.1 |
26.0 |
1.20 |
1.55 |
164.70 |
125930 |
3645.0 |
1,295 |
2095.0 |
136.133 |
60Ш1 |
58.0 |
32.0 |
1.20 |
1.70 |
181.1 |
107300 |
3701.0 |
1,40 |
2068.0 |
183.579 |
70Б2 |
69.7 |
26.0 |
1.25 |
1.85 |
183.60 |
145912 |
4187.0 |
1,443 |
2393.0 |
188.009 |
80Б1 |
79.1 |
28.0 |
1.35 |
1.70 |
203.20 |
199500 |
5044.0 |
1,597 |
2917.0 |
203.367 |
90Б1 |
89.3 |
30.0 |
1.50 |
1.85 |
247.10 |
304400 |
6817.0 |
1,942 |
3964.0 |
305.590 |
100Б1 |
99.0 |
32.0 |
1.60 |
2.10 |
293.82 |
446000 |
9011.0 |
2,309 |
5234.0 |
418.523 |
100Б2 |
99.8 |
32.0 |
1.70 |
2.50 |
328.90 |
516400 |
10350.0 |
2,585 |
5980.0 |
589.078 |
Нормативные и расчетные сопротивления стального проката, кН/см2
(из табл.51* СНиП II-23-81*)
Таблица 3
Марка Стали |
Вид проката |
Наибольшая толщина, см |
Нормативное сопротивление, кН/см2 |
Расчетное сопротивление, кН/см2 |
|||
От |
До |
Ryn |
Run |
Ry |
Ru |
||
С235
|
Лист |
0,2 2 2,1 4 4,1 10 10,1 16 |
24 23 22 20 |
37 37 37 37 |
23,5 22,5 21,5 19,5 |
36 36 36 36 |
|
С245 |
Лист |
0,2 2 |
25 |
38 |
24,5 |
37 |
|
С255 |
Лист |
0,2 3,9 0,4 1 1,1 2 2,1 4 |
26 25 25 24 |
39 39 38 38 |
25,5 24,5 24,5 23,5 |
38 38 37 37 |
|
С345 |
Лист |
0,2 1 1,1 2 2,1 4 4,1 6 6,1 8 8,1 16 |
35 33 31 29 28 27 |
50 48 47 46 45 44 |
34 32 30,5 28,5 27,5 26,5 |
49 47 46 45 44 43 |
|
C375 |
Лист |
0,2 1 1,1 2 2,1 4 |
38 36 34 |
52 50 49 |
37 35 33 |
51 49 48 |
|
С235 |
Фасон |
0,4 2 2,1 4 |
24 23 |
37 37 |
23,5 22,5 |
36 36 |
|
С245 |
Фасон |
0,4 2 2,1 3 |
25 24 |
38 38 |
24,5 23,5 |
37 37 |
|
С255 |
Фасон |
0,4 1 1,1 2 2,1 4 |
26 25 24 |
39 38 38 |
25,5 24,5 23,5 |
38 37 37 |
|
С345 |
Фасон |
0,4 1 1,1 2 2,1 4 |
35 33 31 |
50 48 47 |
34 32 30,5 |
49 47 46 |
|
С375 |
Фасон |
0,4 1 1,1 2 2,1 4 |
38 36 34 |
52 50 49 |
37 35 33 |
51 49 48 |
|
Коэффициенты продольного
изгиба центрально-сжатых элементов
Гиб- |
Коэффициенты для элементов из стали с расчетным сопротивлением Ry, МПа (кгс/м2) |
|||||||||||
кость |
200 (2050) |
240 (2450) |
280 (2850) |
320 (3250) |
360 (3650) |
400 (4100) |
440 (4500) |
480 (4900) |
520 (5300) |
560 (5700) |
600 (6100) |
640 (6550) |
10 |
988 |
987 |
985 |
984 |
983 |
982 |
981 |
980 |
979 |
978 |
977 |
977 |
20 |
967 |
962 |
959 |
955 |
952 |
949 |
946 |
943 |
941 |
938 |
936 |
934 |
30 |
939 |
931 |
924 |
917 |
911 |
905 |
900 |
895 |
891 |
887 |
883 |
879 |
40 |
906 |
894 |
883 |
873 |
863 |
854 |
846 |
849 |
832 |
825 |
820 |
814 |
50 |
869 |
852 |
836 |
822 |
809 |
796 |
785 |
775 |
764 |
746 |
729 |
712 |
60 |
827 |
805 |
785 |
766 |
749 |
721 |
696 |
672 |
650 |
628 |
608 |
588 |
70 |
782 |
754 |
724 |
687 |
654 |
623 |
595 |
568 |
542 |
518 |
494 |
470 |
80 |
734 |
686 |
641 |
602 |
566 |
532 |
501 |
471 |
442 |
414 |
386 |
359 |
90 |
665 |
612 |
565 |
522 |
483 |
447 |
412 |
380 |
349 |
326 |
305 |
287 |
100 |
599 |
542 |
493 |
448 |
408 |
369 |
335 |
309 |
286 |
267 |
250 |
235 |
110 |
537 |
478 |
427 |
381 |
338 |
306 |
280 |
258 |
239 |
223 |
209 |
197 |
120 |
479 |
419 |
366 |
321 |
287 |
260 |
237 |
219 |
203 |
190 |
178 |
167 |
130 |
425 |
364 |
313 |
276 |
247 |
223 |
204 |
189 |
175 |
163 |
153 |
145 |
140 |
376 |
315 |
272 |
240 |
215 |
195 |
178 |
164 |
153 |
143 |
134 |
126 |
150 |
328 |
276 |
239 |
211 |
189 |
171 |
157 |
145 |
134 |
126 |
118 |
111 |
160 |
290 |
244 |
212 |
187 |
167 |
152 |
139 |
129 |
120 |
112 |
105 |
099 |
170 |
259 |
218 |
189 |
167 |
150 |
136 |
125 |
115 |
107 |
100 |
094 |
089 |
180 |
233 |
196 |
170 |
150 |
135 |
123 |
122 |
104 |
097 |
091 |
085 |
081 |
190 |
210 |
177 |
154 |
136 |
122 |
111 |
102 |
094 |
088 |
082 |
077 |
073 |
200 |
191 |
161 |
140 |
124 |
111 |
101 |
093 |
086 |
080 |
075 |
071 |
067 |
210 |
174 |
147 |
128 |
113 |
102 |
093 |
085 |
079 |
074 |
069 |
065 |
062 |
220 |
160 |
135 |
118 |
104 |
094 |
086 |
077 |
073 |
068 |
064 |
060 |
057 |
Размещение заклепок и болтов
Характеристика расстояния |
Расстояние |
Расстояние между центрами болтов в любом направлении |
|
Минимальное |
2,5d (3d)* |
максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии |
3d или 12t |
максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков |
|
при сжатии |
12d или 12t |
при растяжении |
16d или 24t |
Расстояние от центра болта или закрепки до края элемента |
|
минимальное вдоль усилия |
2d |
минимальное поперек усилия |
|
при обрезных кромках |
1,5d |
при прокатных кромках |
1,2d |
Максимальное |
4d или 8t |
Минимальное расстояние от центра высокопрочного болта до края элемента в любом направлении и при любых кромках |
1,3d |
Принятые обозначения d - диаметр отверстия для болта или закрепки t - толщина наиболее тонкого наружного элемента |
|
Максимальные катеты угловых швов Кf макс (мм) при приварке элементов , имеющих скругления
Двутавры |
Швеллеры |
Уголки |
|||
Номер профиля |
Кf макс
|
Номер профиля |
Кf макс |
t полки |
Кf макс |
10-12 |
4 |
5-8 |
4 |
6 |
-1 |
14-16 |
5 |
10-14 |
5 |
7-16 |
-2 |
18-27 |
6 |
16-27 |
6 |
16 |
-3 |
30-40 |
8 |
30 |
8 |
|
|
45 |
10 |
36-40 |
10 |
|
|
50-60 |
12 |
|
|
|
|
Примечание. При приварке листовых элементов Кf макс не более 1,2 меньшей из толщин свариваемых элементов.
