Перерезывающая сила на опоре:

Геометрические характеристики сечения балки

Момент инерции:

Af – площадь сечения одной полки: Af = bf tf = 22∙1,1 =24,2 см2

Момент сопротивления:

Находим отношение площадей полки и стенки:

из таблицы 66 СНиП II-23-81* находим коэф. с1= 1,14

Проверка прочности главной балки:

Проверка нормальных напряжений:

Проверка касательных напряжений (проверяются в месте крепления опорного ребра без учёта работы на срез полок):

Проверка прогиба главной балки

– условие жёсткости балки удовлетворяется.

Расчёт поясных сварных швов

Статический момент полки относительно оси Х–Х:

Сдвигающая сила на единицу длины:

Для стали С375 по табл. 55 СНиП II-23-81* принимаем сварочную проволоку Св-10НМА для выполнения сварки под флюсом АН-348-А.

Определим требуемую высоту катета Кf поясного шва “в лодочку”.

1. Расчёт по металлу шва.

Коэф. глубины провара шва βf =1,1 (СНиП II-23-81*, табл.34),

Коэф. условий работы γwf =1 (СНиП II-23-81*, пп. 11.2),

Расчётное сопротивление металла Rwf =240 МПа

2. Расчёт по металлу границы сплавления:

Коэф. глубины провара шва βz =1,15 (СНиП II-23-81*, табл.34),

Коэф. условий работы γwz =1 (СНиП II-23-81*, пп. 11.2),

Расчётное сопротивление металла Rwz =0,45Run =0,45∙490= 220,5 МПа

Сравнивая полученные величины, находим:

Высота катета поясного шва должна быть не менее:

По толщине наиболее толстого из свариваемых элементов (tf =11 мм) по табл. 38 СНиП II-23-81*, принимаем kf = 6 мм

Проверка на устойчивость сжатой полки

Устойчивость полки будет обеспечена, если отношение свеса полки bef к её толщине tf не превышает предельного значения:

где расчётная ширина свеса полки bef равна:

Т.к. 8,875<12,22, устойчивость поясного листа обеспечена.

Проверка устойчивости стенки балки

Для обеспечения устойчивости стенки вдоль пролёта балки к стенке привариваются поперечные двусторонние рёбра жёсткости.

Расстояние между поперечными рёбрами при условной гибкости стенки , не должно превышать 2hw. Условная гибкость стенки определяется по формуле:

Необходима установка рёбер жёсткости с шагом не более 2hw=2∙79=158 см

Ширина рёбер должна быть не менее:

Принимаем bh = 70 мм

Толщина ребра:

Принимаем ts = 6 мм

Устойчивость стенок на скручивание можно не проверять, при отношении:

Заключение

В курсовой работе была рассчитана балочная клетка усложненного типа. Расчёт производился по второй группе предельного состояния, т.е. по деформативности расчётной конструкции, с обязательной проверкой по первой группе предельных состояний, т.е. по потере несущей способности.

В результате расчёта получили следующие результаты:

1. Тип сопряжения балочной клетки – этажное,

2. Схема разбивки балочной клетки:

Где: 1) Составная сварная главная балка: – полки 220x11 из широкополосного универсального листа по ГОСТ 82-70;

– стенка 800х7 из широкополосного универсального листа по ГОСТ 82-70;

– рёбра жёсткости 70х6, шагом 1580 мм;

– высота катета поясного шва 6 мм;

2) Вспомогательная балка: швеллер №36 по ГОСТ 8240-89;

3) Балка настила: уголок равнополочный №9 с толщиной полки 7мм, по ГОСТ 8509–93;

4) Настил: стальной лист толщиной 6 мм.

Использованная литература

1. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» МОСКВА 1996г.
2. СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» МОСКВА 1990.
3. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1 Элементы стальных конструкций: Учеб. пособие для строит, вузов/ В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др.; Под ред. В.В. Горева.— М.: Высш. шк., 1997.— 527 с.: ил.
4. ГОСТ 82-70: Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный.
5. ГОСТ 8509-93: Уголки стальные горячекатаные равнополочные.
6. ГОСТ 8240-89: Швеллеры стальные горячекатаные.