Міністерство освіти і науки України
Національний університет
“Львівська політехніка”
Інститут будівництва та інженерії довкілля
Кафедра будівельних конструкцій та мостів
Пояснювальна записка
до курсового проекту
з курсу
“Металеві конструкції”
Розрахунок і конструювання основних несучих металевих конструкцій і балочної клітки робочої площадки
Львів -2007
1. Вибір схеми балочної клітки.
1.1. Варіант 1 – нормальний тип балочної клітки.
Навантаження на 1м смуги настилу:
– корисне навантаження (нормативне) – ;
– вага підлоги – .
Сумарне навантаження: .
Приймаємо ,густина .Приймаємо крок балок настилу .
Нормативне навантаження на 1м погонний довжини балки настилу:
;
розрахункове навантаження:
.
Максимальний згинальний момент посередині прольоту і поперечна сила на опорі:
Потрібний момент опору:
.
Приймаємо двотавр № 36, , , маса .
Розрахункові зусилля з врахуванням власної ваги балки:
навантаження:
зусилля:
Перевіряємо міцність підібраної балки:
=.
Загальна стійкість балки забезпечена суцільною приваркою настилу.
Прогин балки:
.
Підібрана балка задовольняє умовам міцності стійкості і умова жорсткості. Тому приймаємо за сортаментом двотавр № 36, , , маса .
1.2. Варіант 2 – ускладнений тип балочної клітки.
Крок балок настилу .Товщину настилу приймаємо . Проліт балок настилу , проліт другорядних балок . Навантаження на другорядні балки приймаємо рівномірно розподіленим (на балку опирається 6 балок настилу).
Нормативне навантаження на 1м погонний довжини балки настилу:
;
розрахункове навантаження:
.
Максимальний згинальний момент посередині прольоту і поперечна сила на опорі:
Потрібний момент опору:
.
Приймаємо двотавр №18 , , , маса .
Максимальний згинальний момент з врахуванням власної ваги балки:
.
Перевірка міцності підібраного січення балки:
.
Прогин балки:
.
Підібрана балка задовольняє умови міцності, і задовольняє умови жорсткості. Тому приймаємо за сортаментом двотавр № 18, , , маса .
Нормативне навантаження на 1м погонний довжини другорядної балки:
;
розрахункове навантаження:
.
Максимальний згинальний момент посередині прольоту:
Потрібний момент опору:
.
Приймаємо двотавр № 40, , , маса .
Максимальний згинальний момент з врахуванням власної ваги балки:
Перевіряємо міцність підібраної балки:
=.
Загальна стійкість балки забезпечена суцільною приваркою настилу.
Прогин балки:
.
Підібрана балка задовольняє умовам міцності стійкості і умова жорсткості. Тому приймаємо за сортаментом двотавр № 40, , , маса .
1.3. Техніко-економічне порівняння варіантів.
Варіанти
Витрата матеріалів на площі перекриття
Кількість балок на ячейку
Конструктивні елементи
Сталь, кг.
1
Настил залізобетонний
Балки настилу № 36 –
Разом:
30
24,3
54,3
9
9
2
Настил стальний
Балки настилу № 18 –
Другорядні балки № 40 –
Разом:
30
18,4
15,77
64,17
30
6
36
Таким чином варіант 1 є більш вигідним як по витраті сталі так і по кількості балок на ячейку. Цей варіант приймаємо для подальших розрахунків.
2. Розрахунок і конструювання головної балки.
2.1. Розрахункова схема.
2.2. Визначення висоти головної балки.
Навантаження на погонний метр балки:
;
.
Розрахункові зусилля:
Потрібний момент опору:
.
Приймемо приблизно . Розрахунковий опір сталі С275 (вважаємо, що товщина поясних листів ).
Мінімальна висота (з умови жорсткості):
.
Оптимальна висота балки при гнучкості стінки :
.
Приймаємо висоту стінки , товщину поясів . Тоді висота балки:
Прийнята висота більше і майже дорівнює .
2.3. Підбір перерізу головної балки.
Визначаємо товщину стінки балки:
.
.
.
Приймаємо товщину стінки , товщина пояса орієнтовно .
Знаходимо потрібну площу поясів :
Приймаємо, що пояси виготовлені з листів універсальної сталі .
Площа поясу .
Умови ,
,
,
,
задовольняються:
Перевіряємо умову забезпечення стійкості верхнього стиснутого поясу:
– умова задовольняється;
– умова задовольняється.
2.4. Остаточна перевірка балки на міц...
