• RU
  • icon На проверке: 3
Меню

Проектирование балочных конструкции промышленного здания - курсовая работа, ПЗ, Чертежи

  • Добавлен: 09.07.2014
  • Размер: 308 KB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Курсовой проект- методы расчета балочных конструкций

Состав проекта

icon
icon конструкции.dwg

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon конструкции.dwg

конструкции.dwg
Высота сечения h = (110 112) l h = 1100 мм Ширина ребра двутаврового сечения: b w = (0
но не менее 100 мм. b w = (0
= 110 мм Ширина полки b f = b w + 2 · b ov
мм. b f = 110 + 2 · 100 = 310 мм. Свес b ov = 100мм. Толщина полок h f = 200 мм.
Расчетные характеристики бетона: R b = 17000 кНм² R bt = 1200 кНм² Е b = 19500 кНм² b 2 = 0
Рассчитать характеристики арматуры: R s = 215 000 кНм² R sc = 215 000 кНм² R sw = 215 000 кНм² R s = 215 000 кНм² s
cu = 500 000 кНм² ( b 2 1
cu = 500 000 кНм² ) E s = 21 10 МПа
Определение полных нормативных и расчетных нагрузок на жб балку: q полн = (q покр + q cв + S cн) В q полн = (q покр *f + q cв*f + S cн) B q cв =
м²; жб = 25000 Нм² ; n = 1; f = 1
; B - шаг балки (6 м) Scн = 0
где Sq = 3200 Нм² расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли (принимается в зависимости от снегового района) - коэффициент перехода от веса снегового покровак снеговой нагрузке на покрытие
принимается равным 1 при i =25° k - коэффициент
учитывающий скорость ветра V: k = 1
при i = 12 - 20 % где i - уклон крыши
Усилия максимального изгибающего момента и максимальной силы от действующих нагрузок определяют по формулам. М max = Q max =
Hм² q полн = (385 + 916
где Sq = 3200Нм² = 1 k = 0
Расчет прочности сечений балки выполняют из условия
что изгибающий момент от внешних сил должен быть меньше (или равен) несущей способности элемента (М сеч) М = М сеч где М - максимальный изгибающий момент от действия внешних нагрузок; М сеч - предельный изгибающий момент
который воспринимает сечение балки.
Расчет прямоугольного сечения железобетонной балки с одиночной арматурой Определяем рабочую (полезную) высоту сечения (h0) h0 = h - a (м)
(h0) = 1100 - 50 = 1
находим по формуле а0 : а0 =
Определяем площадь растянутой арматуры для двутаврового сечения (As): As =[ b w h0 + (bf - bw) hf ] R b R s
Расчет прочности железобетонной балки по наклонному сечению: Необходимость постановки поперечной арматуры проверяется по формуле: Q = Rb b b1 h0
поперечная арматура ставится по конструктивным соображениям.
Конструирование и методика расчета составной стальной балки
Стальная сварная балка составного двутаврового сечения состоит из трех основных элементов
выполняемых из стального листового проката
Определение полных нормативных и расчетных нагрузок на стальную балку: q полн = (q покр + q cв + S cн) В q полн = (350 + 76
+ 1904) 6 = 13980 Hм² q полн = (q покр *f + q cв*f + S cн) B q полн = (367
Hм² q cв - нормативная нагрузка от собственного веса стальной балки; q cв = 0
q покр - нормативная нагрузка от покрытия; S сн = 1904 S сн = 2720 коэффициент надежности f = 1
; В - шаг балки (6м)
Определение расчетных характеристик материала стальной балки:
R у = 245000 кНм² R s = 0
*Rу = 142100 кНм² R un = 360000 кНм²
Конструирование и методика расчета жб балки БЖ-1
Определение усилий изгибающего момента и поперечной силы от действующих нагрузок:
= 162000 кНм² R wf = 0
*(Rwun wm) R wun = 490000 кНм² R wf = 215600 кНм² win = 1
с = 1 wf = 1 wz = 1 f = 0
ρ= 7850 кгм² Eст = 210000 МПа
Определение размеров поперечного сечения стальной балки:
H min = l30 H min = 360 мм = 0
м Оптимальная высота балки определяется по формуле: H opt = k*sqrt(WTw) H opt = 0
м Tw = 7 + 3*H min1000 Tw = 8 мм k = 1
- для сварных балок W = M max R y с W = 0
11 Определяем требуемый момент инерции сечения балки J
момент инерции стенки Jw
а затем вычисляем площадь сечения поясов Af и назначаем их размеры:
J = (2*W)H J w = (T w * H³ w)12
Hw = Н - 2*Тf Hw = 0
м Вn = 36030 + 40 = 52 мм Tn = 3
м - шаг ребра жесткости
58 м А w = T w H w = 0
Определение геометрических характеристик сечения стальной сварной составной балки:
Момент инерции балки J w = (T w * H³ w)12 + 2 а² * Аf а = h02 h0 = H - Tf Af =Bf *Tf
Проверка по I и II предельному состоянию сварной стальной балки:
Проверка по I предельному состоянию 1) на прочность = (M max W) = R y с 125909 = 245000 на устойчивость = (M max W * φB ) = R y с 69250 = 245000
) на касательное напряжение = (Q max * S J*T w) = R s с 38250 = 142100 S - статический момент S = Af * h02 + Aw2 * Hw4 S = 0.0012
) Проверяем по II предельному состоянию (на прогиб) f = 5384*(gполн * lp Eст*J) = (fH = 1200*l) 38250 = 142100 fH = 1200 * 11 =0
Конструирование и методика расчета дощатоклееной балки
Определение геометрических характеристик дощатоклееной балки:
Определение расчетных характеристик материала деревянной дощато-клееной балки:
R u = 14000 кНм² R ск = 1800 кНм² E д = 10000 кНм²
Проверка по I предельному состоянию 1) на прочность = (M max W) = Ru*m б n n = 1 m б =0
) проверяем сечение по устойчивости плоской формы деформирования = (M max W *φM) = Ru*m б n φM = 4
) Проверяем по II предельному состоянию (на прогиб) f = f0k [1 + C(hl)²] = [ fn ] f0 = 5384*(gполн * lp Eст*J) h = 0
l = 11 k = 1 fn = 1300 * 11 =0
F = b*h - площадь поперечного сечения W = (b*h²)6 - момент сопротивления J = (b*h³)12 - момент инерции S = (b*h²)8- статический момент
Определение полных нормативных и расчетных нагрузок на дощатоклееную балку: q полн = (q покр + q cв + S cн) В q полн = (350 + 423
Hм² Для деревянной балки нормативная равномерно-распределенная нагрузка от собственного веса балки определяется по формуле: q cв = (qпокр + Sсн)(1000l*kсв - 1) q cв = 423
kсв - коэффициент для нагрузки от собственного веса балки (3
) q полн = (q покр *f + q cв*f + S cн) B q полн = (385 + 465
Hм² f - коэффициент надежности по нагрузке (1
) проверяем сечение по касательным напряжениям = (Q max * S J*b) = R ск 1473428 = 1800000
Министерство образования и науки РФ Воронежский Государственный Архитектурно-Строительный Университет Кафедра CКОиФ Курсовая работа по инженерным конструкциям "проектирование балочных конструкций" Воронеж
Проектирование балочных конструкций
Содержание: 2. Задание на проектирование q*; 3. Конструирование и расчет железобетонной балки БЖ-1 4. Конструирование и расчет составной стальной балки БС-1 5. Конструирование и расчет дощатоклеенной балки БД-1 6. Определение расхода материала на проектируемые балки 7. Графическая часть:1. Схема расположения сборных элементов каркаса2. Железобетонная балка БЖ-13. Стальная балка БС-14. Дощатоклеенная балка БД-1
Введение. Цель курсовой работы - углубить и закрепить теоретические знания
полученные в процессе изучения курса "Инженерные конструкции"
освоить методику расчёта и требования к конструированию несущих балочных конструкций из разных материалов
приобрести практические навыки в работе с технической
справочной литературой. Тема курсовой работы - проектирование основного несущего элемента (балки) покрытия одноэтажного производственного здания без мостовых и подвесных кранов с несущими колоннами из традиционных материалов.
ВГАСУ 08-0-44 КР 042 гр.
Конструирование и расчет железобетонной балки БЖ-1
Задание на проектирование Вариант № 40 1. Место строительства г. Норильск 2. Длина здания L
м 30 3. Пролёт балки I
м 3 5. Отметка низа балок "Н.Б"
м 3.5 6. Нормативная нагрузка от конструкций покрытия q покр
Hм² 370 7. Влажность воздуха внутри помещения w
% 75 8. Класс бетона "B" для ж.б. балки 30 9. Класс продольной арматуры А 240 10. Класс поперечной арматуры А 240 11. Поперечное сечение ж.б. балки 12. Марка стали для стальной балки С 285 13. Порода древесины для деревянной балки лиственница 14. Вариант для детальной проработки схемы расположения элементов и узлов сталь
1. Определение размеров поперечного сечения жб балки Высота сечения h = (110 112) h = 110 l = 600мм Ширина ребра двутаврового сечения: b w = (0
но не менее 100 мм. b w = 0
· 0.6 = 120 мм Ширина полки b f = b w + 2 · b ov
мм. b f = 120 + 2 · 100 = 320 мм. Свес b ov = 100мм. Толщина полок h f = 100 мм.
2. Определение полных нормативных и расчетных нагрузок на жб балку: q полн = (q покр + q cв + S cн) В q полн = (q покр *f + q cв *f + S cн) B где q cв - нормативная нагрузка от собственного веса жб балки q cв =
А b - площадь поперечного сечения балки
А b = (120мм * 500мм) + (100мм* 320мм) = 92000 мм² = 0.092 м²; жб - плотность тяжелого железобетона
жб = 2500 кгм³ ; n - коэффициент надёжности по назначению здания
n = 1; f - коэффициент надёжности по нагрузке
где Sq - расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли (принимается в зависимости от снегового района(по СНиП 2.01.07-85*)) : г. Норильск - cснеговой район - VI
Sq = 4000 Нм² - коэффициент перехода от веса снегового покровак снеговой нагрузке на покрытие
при i 12 % где i - уклон крыши
V - cскорость ветра в зимний период
определяется по СНиП 2.01.07-85* V = 5 мс k = 1
Scн - нормативная снеговая нагрузка
где Scн - расчётная снеговая нагрузка
3. Определение усилий изгибающего момента и поперечной силы от действующих нагрузок
Усилия максимального изгибающего момента и максимальной силы от действующих нагрузок определяют по формулам : М max = Q max =
4. Определениерасчетных характеристик бетона и арматуры Расчетные характеристики бетона ( определены по СП 52-101-2003) : R b = 17000 кНм² R bt = 12000 кНм² Е b = 19500 кНм² b 2 = 0
Рассчетные характеристики арматуры ( определены по СП 52-101-2003) : R s = 215 000 кНм² R sc = 215 000 кНм² R sw = 170 000 кНм² s
cu = 500 000 кНм² ) E s = 21 * 10 МПа
5. Расчет железобетонной балки по I группе предельных состояний Расчёт прочности по нормальному сечению балки Расчет прочности сечений балки выполняют из условия
который воспринимает сечение балки. 1) Определяем рабочую (полезную) высоту сечения (ho ) ho = h - a (м)
ho = 600 мм - 50 мм = 550 мм = 0
м 2) Находим а0 по формуле : Граница сжатой зоны может находится как в полке
так и в ребре балки. Граничным между указанными двумя случаями расчёта таврового сечения является случай
когда граница сжатой зоны проходит по нижней грани сжатой полки. Граничный момент МR
воспринемаемый сечением в этом случае определяется по формуле : М = Rb b при х = hf и b =bf : М = Rb bfhf(ho - 0.5hf) получим: МR = Rb bfhf(ho - 0.5hf) МR = 17000 * 0
кН м = 272 кН м Условие выполняется
значит граница сжатой зоны находится в полке и тавровое сечение рассчитывается как прямоугольное с размерами bf и hо: а0 = = 0
по таблице находим и : = 0
5 3) Определяем площадь растянутой арматуры для прямоугольного сечения : Аs = Аs = = 0
0424 м² Мcеч = Rs * As * ho (1 - 0.5 * ) Мcеч = 215000 кHм² * 0
кН м Условие выполняется. 3.6. Расчет железобетонной балки по наклонному сечению. Необходимость постановки поперечной арматуры проверяется по формуле : Q = Rb b b1 h0 Q =17000 кНм² * 0
кН Условие выполняется
Конструирование и расчет составной стальной балки БС-1
1. Определение полных нормативных и расчетных нагрузок на стальную балку: q полн = (q покр + q cв + S cн) В q полн = (350 + 76
84 кНм² q покр - нормативная нагрузка от покрытия; S сн = 1
кНм² коэффициент надежности f = 1
; В - шаг балки (3м)
2. Определение усилий изгибающего момента и поперечной силы от действующих нагрузок:
3. Определение расчетных характеристик материала стальной балки:
R у = 260000 кНм² R s = 0
*Rу = 150800 кНм² R un = 370000 кНм²
= 166500 кНм² R wf = 0
*(Rwun wm) R wun = 490000 кНм² R wf = 215600 кНм² wm = 1
4. Определение размеров поперечного сечения стальной балки:
H min = l30 Оптимальная высота балки определяется по формуле: H opt = k * (W Tw) Tw = 7 + 3*H min1000 Tw принимаем = 8 мм k = 1
- для сварных балок W = M max R y с W = 41
кНм² (260000 кНм² * 1) = 0
м Определяем требуемый момент инерции сечения балки J
м Вn = Hw30 + 40 Вn = 0
53 м Tn = 2 * Bn * (Ry E) Tn = 2 * 0
* (260000 кНм² 210000000 кНм²) = 0
35 м шаг ребра жесткости принимаем А = 110 от пролёта
36 м² А w = T w H w = 0
5. Определение геометрических характеристик сечения стальной сварной составной балки:
) Момент инерции балки J = (T w * H³ w)12 + 2 а² * Аf а = h02 h0 = H - Tf Af =Bf *Tf
) Момент сопротивления балки W= 2 * J Н W= 0
6. Проверка по I и II предельному состоянию сварной стальной балки:
Проверка по I предельному состоянию 1) на прочность = (M max W) = R y с 91007
кНм² = 260000 кНм² на устойчивость = (M max W * φB ) = R y с 49195 кНм² = 260000 кНм²
) на касательные напряжения = (Q max * S J*T w) = R s с 12627 = 150800 S - статический момент S = Af * h02 + Aw2 * Hw4 S = 0.0002664 м³
) Проверяем по II предельному состоянию (на прогиб) f = [fu] f = 5384*(gполн * lp Eст*J) = (fu = 1200*l) 0
96 м ) (210000000 кНм³ * 0
Конструирование и расчет дощатоклеенной балки БД-1
h = I 15 h = 6000 мм 15 = 400 мм h = 0
6 м b = h 5 b = 400 мм 5 = 80 мм При рекомендуемой : 100
2. Определение геометрических характеристик дощатоклееной балки:
1. Определение размеров поперечного сечения дощатоклееной балки:
3. Определение полных нормативных и расчетных нагрузок на дощатоклееную балку: q полн = (q покр + q cв + S cн) В q полн = (0
кHм² Для деревянной балки нормативная равномерно-распределенная нагрузка от собственного веса балки определяется по формуле: q cв = (qпокр + Sсн)(1000l*kсв - 1) q cв = 0
73 кНм² kсв - коэффициент для нагрузки от собственного веса балки (kсв =3
) q полн = (q покр *f + q cв*f + S cн) B q полн = (0
9кHм² f - коэффициент надежности по нагрузке (f =1
4. Определение усилий изгибающего момента и поперечной силы от действующих нагрузок:
5. Определение расчетных характеристик материала деревянной дощато-клееной балки:
R u = 16800 кНм² (лиственница
сорт) R ск = 1800 кНм² E д = 10000 кНм²
6. Проверка по I и II предельному состоянию дощато-клееной балки:
Проверка по I предельному состоянию 1) проверяем сечение по нормальным напряжениям на прочность : = (M max W) = Ru*m б n n - коэффициент по назначению здания (из СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия) n = 1 m б - коэффициент из табл. 7 (СНиП 11-25-80 Деревянные конструкции) m б =0
1 кНм² = 16800 кНм²
Проверяем по II предельному состоянию (на прогиб) : f = f0k [1 + C(hl)²] = [ fn ] f0 - прогиб балки постоянного сечения высотой h без учета деформации сдвига
м f0 = 5384*(gполн * lp Eст*J) k - коэффициент
учитывающий влияние переменности высоты сечения
принимаемый равным 1 для балок постоянного сечения; С - коэффициент
учитывающий влияние деформации сдвига от поперечной силы
принимаемый равным 19
- предельный прогиб 0
) проверяем сечение по касательным напряжениям = (Q max * S J*b) = R ск 1125
Одноэтажное промышленное здание
Схема расположения элементов
Несущие конструкции покрытия
Схема расположения элементов каркаса
Деревянная балка БД-1
Спецификация на БЖ-1
Спецификация арматурных изделий
Ведомость расхода стали
Расчет балки выполнен в соответствии со СНиП 2.03.01-84 2. Каркас КР-1 изготовлен при помощи точечной сварки согласно ГОСТ 10922-90 3. Закладные детали М-1 и др. по серии ИИ-64
Расчет балки выполнен в соответствии со СНиП 11-25-80 2. Порода древесины для изготовления БД-1 - лиственница
сорт 1 3. Влажность древесины 12%. Условия эксплуатации А2 4. Для склеивания древесины применять клей ФР-12 (ТУ 6-05-1748-75) 5. Опорная часть из стали ВСт3пс 6. Между стальными деталями и древесиной наклеить два слоя рубероида
Расчетная схема БЖ-1
Расчетная схема БД-1
Спецификация на БД-1
Расчетная нагрузка Нм полная q = 1215
Расчетная нагрузка Нм полная q = 1065.9
Спецификация на БC-1
Расчет балки выполнен в соответствии со СНиП 11-23-81* 2. Марка стали 09Г2с по ГОСТ 19282-73 3. Толщина сварных швов k
=5 мм 4. Сварка автоматическая. Сварная проволока СВ-10ГА ГОСТ 2246-70 5. Схему расположения балок см. лист 1
Расчетная схема БC-1
Расчетная нагрузка Нм полная q = 982
Определение расхода материала на проектируемые балки
БЖ-1 V бетона = V балки - V арматуры V бетона = 0.552 м³ - 0.008 м³ = 0.544 м³ V балки = Ab * h V балки = 0.092 м² * 6 м = 0.552 м³ V арматуры = m арм. общ. ρ стали V арматуры = 61.907 кг 7850 кгм³ = 0.008 м³ m арм. общ. = m арм. общ.Кр-1 + m арм. общ. С-1 m арм. общ. = 18
кг + 43.9 кг = 61.907 кг КР-1 m арм. общ.Кр-1 = m продольной арм. + m монтажной арм. + m поперечной арм. + m шпильки m арм. общ.Кр-1 = 43.9 кг m продольной арм.= (m 1пм * l арм.) N арм. m продольной арм.= (1.208 кг * 5.970 м ) 3 = 21.635 кг m монтажной арм. = (m 1пм * l арм.) N арм. m монтажной арм. = (0.617 кг * 5.970 м) 4 = 14.734 кг m поперечной арм. = (m 1пм * l арм.) N арм. m поперечной арм. = (0.222 кг * 0.57 м) 52 = 6.580 кг m шпильки = (m 1пм * l арм.) N арм. m шпильки = (0.395 кг * 0.1 м) 24 = 0.948 кг С-1 m арм. общ.С-1 = m продольной арм. + m поперечной арм. m арм. общ.С-1 = 18
кг m продольной арм.= (m 1пм * l арм.) N арм. m продольной арм.= (0.617 кг * 5.970 м ) 4 = 14.73 кг m поперечной арм. = (m 1пм * l арм.) N арм. m поперечной арм. = (0.617 кг * 0.28 м) 19 = 3.28 кг
БС-1 m ст. б. = m стенки + 2m полки + m реб. жесткости m ст. б. = 45.216 кг + 339.12 кг + 41.448 кг = 425.784 кг m стенки = V стенки * ρ ст V стенки = Н w * T w * I V стенки = 0.12 м * 0.008 м * 6 м = 0.00576 м³ m стенки = 0.00576 м³ * 7850 кгм³ = 45.216 кг
m полки = V полки * ρ ст V полки = 2 * B f * T f * I V полки = 2 * 0.18 м * 0.02 м * 6 м = 0.0432 м³ m полки = 0.0432 м³ * 7850 кгм³ = 339.12 кг
m реб. жесткости = V реб. жесткости * ρ ст V реб. жесткости = B n * T n * Hw V реб. жесткости = 0.05 м * 0.04 м * 0.12 м = 0.00024 м³ m реб. жесткости = 0.00024 м³ * 7850 кгм³ = 1.884 кг m реб. жесткости = 22 * 1.884 кг = 41
БД-1 V = b * h * I V = 0.1 м * 0.4 м * 6 м = 0.24 м³
Закладное изделие М-1
Арх. 08-0-40 К.Ж.И.-КР-1

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 14 часов 49 минут
up Наверх