Курсовая работа: Стальные конструкции рабочей площадки
Требуемая площадь пояса:
ширина пояса
см.
Исходя из вышеуказанных условий, принимаем 
Вычисляем геометрические характеристики принятого сечения:
Выполняем проверку прочности стыкового сварного шва.
МПа.
Проверка выполнена.
Выполняем проверку прочности по касательным напряжениям в приопорном сечении.
Вычисление напряжений производится по формуле Журавского.
-статический момент полусечения
Условие выполняется.
Выполняем проверку на прочность по приведенным напряжениям в стенке в месте изменения сечения.
(301,5 МПа)
Проверка выполняется, сталь работает упруго.
Проверяем деформативность балки.
Проверяем балку по прогибам 
в середине пролета не должен
превышать нормируемого значения 
, определяемого по СНиП «Нагрузки
и воздействия.
Таким образом максимальный прогиб не превышает нормируемого значения, жесткость балки обеспечена.
Обеспечение общей устойчивости балки.
Устойчивость балки обеспечена если выполняется условие:
-расчетная длина балки в расчетах
на общую устойчивость. В данном случае это расстояние между балками настила,
которые закрепляют главную балку от перемещений из ее плоскости.
Условие выполняется.
Обеспечение общей устойчивости стенки балки.
Стенку укрепляют ребрами, расположенными перпендикулярно ее
плоскости, тем самым увеличивая ее жесткость. Их установка обязательна если
условная гибкость стенки 
больше значения 3,2.
Максимальное расстояние между ребрами не должно превышать 160 см.
Для удобства и обеспечения дополнительной жесткости, устанавливаем ребра под сосредоточенной нагрузкой.
Так как поперечные ребра устанавливаются под сосредоточенной нагрузкой можно исключить локальные напряжения.
Проверка на устойчивость стенки балки в пределах отсека при 
, выполняется
по формуле:
| d | £ 0,8 | 1,0 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 10,0 | ³ 30 |
|
ccr |
30,0 | 31,5 | 33,3 | 34,6 | 34,6 | 35,1 | 35,5 |
Где значение 
определяется в зависимости от
геометрических параметров отсека.
Определение нормальных и касательных напряжений.
Отсек 1.
-меньшая из сторон отсека.
определяется в зависимости от 
т
аким образом 
Среднее касательное напряжение в стенке.
Критические касательные напряжения в стенке определяются:
- отношение большей стороны отсека
к меньшей.
Проверяем условие устойчивости:
, что меньше чем 
Неравенство выполняется следовательно устойчивость стенки в отсеке обеспечена.
Отсек 4
Определение нормальных и касательных напряжений.
X=360 см.
d- меньшая из сторон отсека.
определяется в зависимости от 
Среднее касательное напряжение в стенке.
Критические касательные напряжения в стенке определяются:
- отношение большей стороны отсека
к меньшей.
что меньше чем 0,9 следовательно устойчивость в отсеке обеспечена.
Определяем размеры ребра:
Ширина выступающей части ребра:
принимаем 70 мм. Толщина ребра:
принимаем 6 мм в соответствии с сортаментом прокатной стали.
Проектирование опорной части балки.
Примем опирание балки на колонну сверху через опорное ребро, привариваемое к торцу.
Вычисляем требуемую площадь опорного ребра:
опорная реакция балки. 
- расчетное
сопротивление смятию торцевой поверхности при наличии пригонки.(СНиП «Стальные
конструкции».
Назначаем ширину ребра 
равной ширине поясов 
Тогда 
Принимаем равной 10 мм в
соответствии с сортаментом прокатной стали. Выступающая вниз часть ребра не
должна превышать 
. 
.проверяем местную устойчивость
ребра:
Местная устойчивость ребра обеспечена.
Проверяем устойчивость опорной стойки из плоскости стенки балки:
По таблицу 72 СНиП «Стальные конструкции» определяем 
Устойчивость обеспечена.
Назначаем катет двухсторонних угловых сварных швов крепления опорного ребра к стенке.
Принимаем полуавтоматическую сварку в нижнем положении сварочной
проволокой Св-08Г2С в среде 
.
Для данной проволоки:
Требуемый катет швов:
По металлу шва:
По металлу границы сплавления:
По расчетному требованию катет составляет 3мм.
По конструктивным требованиям т.38 СНиП минимальный катет 5мм. Окончательно принимаем 5мм.
Сварные швы, крепящие ребро к поясам, принимаем конструктивно минимальными 6мм.
Расчет поясных сварных швов.
Поясные сварные швы препятствуют взаимному сдвигу поясов при изгибе балки и обеспечивают их совместную работу.
Сдвигающие усилие на единицу длины:
-статический момент пояса
относительно нейтральной оси балки.
Так как отсутствуют сосредоточенные нагрузки через пояс балки в месте не укрепленном ребром жесткости, то поясные швы не испытывают дополнительного местного давления.
Поясные швы выполняют непрерывными по всей длине балки постоянного катета, который назначается по расчету в наиболее напряженном единичном отрезке длины. Их предпочтительнее выполнять автоматической сваркой в положении «в лодочку». Они могут быть односторонними или двухсторонними.
Принимаем автоматическую сварку сварочной проволокой СВ-1НМА под флюсом АН-47 в положении «в лодочку».
По металлу шва.
По таблице 38 СНиП минимальный катет сварного шва 7 мм.Поэтому принимаем 7мм.
Расчет укрупнительного стыка главной балки.
В стыках на высокопрочных болтах каждый пояс перекрывается тремя накладками, а стенка двумя. Площадь сечения которых должна быть не менее площади перекрываемых элементов. Применяются высокопрочные болты с контролем усилия натяжения. В таких соединениях передача усилия осуществляется за счет сил трения, которые возникают по поверхности соприкосновения от сильного прижатия деталей друг к другу. Для стыка принимаем высокопрочные болты 20мм.
Коэффициент трения 
Несущая способность одного болта с учетом двух плоскостей трения.
кН.
Принимаем по 8 болтов с каждой стороны стыка и размещаем их в соответствии с конструктивными требованиями.
Пояс ослаблен четырьмя отверстиями:
< 
Следовательно, расчет ведем по условной площади пояса:
МПа
Прочность поясов в месте укрупнительного стыка обеспечена. Принимаем толщины поясных накладок 10 мм. Тогда площадь наиболее напряженного сечения накладок, ближайшего к середине балки, с учетом ослабления четырьмя отверстиями:
