Конструирование настила

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

балка конструирование настил нагрузка

1. Задание

2. Компоновка балочной клетки

3. Расчет несущего настила

4. Расчет балок настила

5. Расчет и конструирование составных балок

Литература



1. Задание

Размеры рабочей площадки, AxB, м	14x42 м
Отметка верха настила	13, м
Временная нормативная нагрузка	23, кН/м.кв.
Постоянная нормативная нагрузка	5, кН/м.кв.
Материал фундамента бетон класса	В 25

2. Расчёт несущего настила

Для стального плоского настила применяют листы толщиной 6-14 мм из стали C235. Стальной настил рассчитывается на прочность и жёсткость.

При равномерно распределённой полезной нагрузке, не превышающей 50кН/м², определяющим фактором является расчёт на жёсткость.

Настил рассчитывается в следующем порядке:

- устанавливается относительный прогиб полосы от нормативной нагрузки 1/150.

- определяют отношение пролёта настила к его толщине:

,

где н=0.3 - коэффициент Пуассона для стали;

Е=20600 кН/см² -модуль упругости прокатной стали;

22637.363 кН/см².

23 кН/м²-нормативная временная нагрузка;

5 кН/м²- нормативная постоянная нагрузка;

28/10000 кН/см² - нормативная равномерно распределённая нагрузка на настил;

85,993

расчётный пролёт настила, см,

толщина листа настила, см.

Толщина листа настила назначается в зависимости от нормативной временной нагрузки .

23 кН/м.кв. рекомендуемая толщина настила 1,1 см.

Зная толщину настила и отношение расчётного пролета к толщине полосы настила, можно вычислить пролёт настила:

94,59 см,

а затем шаг a балок настила и количество балок настила.

94,59 + 13 =107,59 принимаем а = 1,1 м.

Растягивающую силу Н, на действие которой надо проверить сварные швы, прикрепляющие настил, можно определить по приближённой формуле:

1,2*3,14²/4*0,0000444*2,26 *10⁴*1,1⁼3,268 кН/см

где г_f =1.2 - коэффициент надёжности по нагрузке.

Расчётное значение катета углового шва, прикрепляющего настил к балкам:

где - минимальное значение произведений;

расчет по металлу шва;

расчет по металлу границы сплавления;

,-для ручной сварки;

и -коэффициенты условий работы сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;

18 кН/см.кв. и 0,45*36 = 16,2 кН/см.кв.

- расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;

1 коэффициент условий работы.

= 0.7*1*18 = 14 кН/см.кв.

= 1*1*16.2 = 16.2 кН/см.кв.

0.255 см, принимаем 12 мм.

Проверяем прочность сварного шва.

Максимальный изгибающий момент в настиле возникает на опоре и может быть определен при равномерно распределенной нагрузке для полосы единичной ширины по формуле:

2,088 кН*см.

Результирующие касательные напряжения в сварном угловом шве от распора Н и момента, перпендикулярного плоскости расположения шва М:

где 3,026 кН/см.кв. и 10,741 кН/см.кв.

3,026 + 10,741 = 13,767 кН/см.кв. <= = 14 кН/см.кв.

- условие выполняется.

3. Расчёт балок настила

В качестве балок настила и вспомогательных балок применяются двутавры ГОСТ 8239-89, двутавры с параллельными гранями полок (тип Б и Ш) по ГОСТ 26020-83 или швеллеры по ГОСТ 8240-93 из стали С235-С345 по ГОСТ 27772-88.

Сечение балок настила подбирается на основе данных статического расчёта, в результате которого определяются расчетные изгибающие моменты и расчетные поперечные силы в характерных сечениях. Расчет балок производится по двум группам предельных состояний и сводится к определению необходимого номера профиля по сортаменту и проверке его на прочность, жёсткость и устойчивость.

Нормативная погонная нагрузка на балку настила:

(23+5)*1,1 = 30,8 кН/м = 0,308 кН/см.

Расчетная погонная нагрузка:

= 36,135 кН/м,

где 1.2 1.05 коэффициенты надежности по нагрузке.

Максимальное значение изгибающего момента:

кН*см.

Наибольшая поперечная сила на опоре:

108,405 кН,

где = 700 см - пролет балки настила.

Расчет разрезных балок сплошного сечения, изготовленных из стали с , несущих статическую нагрузку, при выполняется с учетом развития пластических деформаций.

Номер прокатного профиля определяется по требуемому моменту сопротивления:

642,72 см³

где коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению, первоначально принимаем 1.1;

23 кН/см² расчетное сопротивление стали по пределу текучести.

С учетом требуемого момента сопротивления , по сортаменту подбирается сечение с ближайшим значением . По сортаменту устанавливаются геометрические характеристики сечения балки.

Принимаем двутавр №35 Б2:

662,2 см³

10 мм

349 мм

155 мм

373,0 см³

11550 .

Проверка прочности при действии нормальных напряжений:

= 23*1 = 23 кН/см.кв.

16260,75/(1.1*662,2) = 22,32 кН/см.кв. <= 23 кН/см.кв.

- условие выполняется.

Проверка прочности от действия касательных напряжений в опорном сечении балки:

13.34 кН/ см², 13.34 кН/ см²

108,405*373,0/(1,0*11550) = 3,5 кН/см² <= 13.34 кН/ см²

- условие выполняется.

Проверка местной устойчивости поясов и стенки прокатных балок не требуется, т.к. настил опирается непрерывно.

Прогибы не должны превышать предельных значений, установленных нормами проектирования:

5/384*0,308*700⁴/(20600*11550) = 2,18 см.

700/250 = 2,8

2,18<= 2,8 условие выполняется.

4. Расчет и конструирование составных балок

Нагрузка на главную балку передается от вспомогательных балок или балок настила. Для главной балки ширина грузовой площади равна шагу главных балок. Материал стали главной балки принимаем C245.

Нагрузка на главную балку в балочной клетке усложненного типа принимается в виде системы сосредоточенных сил. Нагрузку на главную балку в балочной клетке нормального типа можно считать равномерно распределенной, в связи с частым расположением балок настила.

Нормативная и расчетная нагрузка на главную балку:

1,015 = (23+5)*6*1,015 = 170,52 кН/м;

(23*1.2+5*1.05)*6*1.015 = 200,05 кН/м,

где - шаг главных балок, м; 1,015 - коэффициент, учитывающий собственный вес главной балки (по опыту проектирования примерно 1 - 2% нагрузки, приходящейся на балку).

Расчетный изгибающий момент в середине пролета:

200,05/100 * (14*100)^2/8 =562640,63 кН*см.

Поперечная сила на опоре:

200,05/100 * 14*100/2 = 1500,37 кН.

Требуемый момент сопротивления сечения балки:

562640,63/(1,1*23*1) = 22238,76 .

Для балок высотой 1-2м значение толщины стенки можно определить по эмпирической формуле:

10,75 мм, где (15001000) мм 1250 мм.

Оптимальная высота главной балки из условия наименьшего расхода материала:

1.15*(22238,76/(10,75/10))^0.5 = 165,4 см,

где k - коэффициент, зависящий от конструктивного оформления (для сварных балок).

Наименьшая допустимая высота балки определяется из условия жесткости:

5/24*23*14*100*1*170,52/100/(20600*[1/400]*200,05 /100) = 118,96 см, где

предельное отношение прогиба балок к пролету, регламентируется нормами в зависимости от назначения балки.

Окончательно высота балки назначается с учетом следующих требований:

Принимаем h = 150 см.

Высоту составной балки рационально принимать кратно 100 мм, если для стенки не использовалась универсальная сталь. При выборе высоты балки возможны отступления от , что приводит к изменению массы балки на 4-5 %.

Для определения наименьшей толщины стенки из условия работы на срез для балок оптимального сечения с можно воспользоваться формулой:

1,2*1500,37/(144 * 13,34 * 1) = 0,937 см.

где 144 см.

При условии, что касательные напряжения воспринимает только стенка:

1.5*1500,37/( 144 * 13,34 * 1) = 1,17 см.

Если балки рассчитывались с учетом развития пластических деформаций в опорном сечении:

1500,37/( 144 * 13,34 * 1) = 0,78 см.

Из условия обеспечения местной устойчивости стенки балки без дополнительного укрепления ее продольными ребрами жесткости необходимо, чтобы выполнялось условие:

см.

Толщина стенки должна быть согласована с имеющимися толщинами проката листовой стали. Минимальная толщина стенки балки равна 8 мм.

0,937 см; = 0,78 см, принимаем 1,17 см.

В сварных балках пояса, обычно, принимают из листов универсальной стали. Размеры горизонтальных поясных листов находят исходя из необходимой несущей способности балки.

Требуемая площадь сечения пояса балки, исходя из условия прочности, может быть определена по приближенной формуле:

22238,76/144 - 1,17 *144/6 = 126,36 .

Толщина горизонтального поясного листа принимается с учетом следующих условий:

принимаем 2,6 см

Ширина поясных листов принимается из условия обеспечения общей устойчивости в пределах:

(500300) мм.

По конструктивным соображениям:

150/10=15 см, принимаем 50 см.

Для растянутых поясов балок 30*2,6 = 78 см из условия равномерного распределения напряжений по ширине полки.

принимаем 50Ч2,6= 130 126,36

Характеристики принятого сечения:

22713,591.

1,17*(144)^3/12+2*(50*(2,6)^3/12+50*2,6*(147,4/2)^2) = 1703519,31.

где 147,4 см.

Наибольшее нормальное напряжение в балке:

562640,63/1,1*22713,591 = 22,5223*1 = 23 .

Условие выполняется.

Прогиб составных балок можно не проверять, если принятая высота балки больше минимальной.

В сварных конструкциях используются, как правило, следующие методы изменения сечений:

- за счет изменения ширины пояса;

- за счет изменения высоты стенки.

Другие способы менее эффективны.

При равномерно распределенной нагрузке наиболее выгодное по расходу стали место изменения сечения однопролетной сварной балки находится на расстоянии от опоры.

По моменту определяется необходимый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения балки, исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение:

15 =2.5 м, = 200,05*2,5*(6-2,5)/2=875,22кН*м.

875,22*100/(19,55*1) =4476,83

4476,83*150/2=335762,25.

где 0.85*23 =19,55 - расчетное сопротивление металла стыковых сварных соединений растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести.

Определяем требуемый момент инерции уменьшенного сечения поясов:

335762,25 - 291133,44 = 44628,81.

1,17*(144)^3/12=291133,44 .

Требуемая площадь уменьшенного сечения пояса балки:

2*44628,81/(147,4)^2=4,108 .

Отсюда 4,11/2,6 =1,581 см, при этом ширина поясов должна отвечать следующим условиям:

и = 150 мм =25 см.

Принимаем уменьшенное сечение пояса:

1,581*2,6 = 4,111 = 4,108 - условие выполняется.

Определяем геометрические характеристики уменьшенного сечения балки:



1,17*(144)^3/12 + 2*(25*2.6^3/12 + 25*2.6*(147.4/2)^2) = 997326,37 .

2*997326,37/150=13297,68 .

Проверяем нормальное напряжение в уменьшенном сечении:

1750,44*100/13297,68 = 13,16 = 23

условие выполняется.

Проверяем максимальное касательное напряжение в стенке на опоре балки:

13,34*1 = 13,34 , 13,34 .

1500,37*3325,938/(1,17*997326,37) = 4,28 13.92

- условие выполняется, где 4,108*147,4/2+168*144/2*4=3325,938 - статический момент полусечения балки.

Проверка совместного действия нормальных и касательных напряжений (приведенных напряжений) производится в месте изменения сечения на уровне поясных швов:



(6,32^2 + 3*0,26^2)^0.5 = 6,34 <= 1.15*24*1 = 27.6

- условие выполняется, где 875,22*100*144/(13297,68*150) = 6,32; 1000,25*302,76/(1,17*997326,37) = 0,26 .

Q₁=q₂(l/2-x)=200,05*(15/2-2,5)=1000,25 кН

4,108*147,4/2 = 302,76

При воздействии на верхний пояс балки сосредоточенной нагрузки необходима проверка местных напряжений в сечениях, не укрепленных поперечными ребрами жесткости:

216,81/(1,17*20,7) = 8,95 24*1 = 24 ,

где F = Q_max*2=216,81 кН - опорная реакция двух балок настила;

15,5 + 2*2,6 = 20,7 см - условная длина распределения нагрузки;

B = 15,5 см - ширина пояса балки настила.

Приведенные напряжения, в этом случае, проверяются с учетом местных напряжений:

(6,32^2+8,95^2 - 6,32* 8,95 + 3*0,26^2)^0.5 = 7,98 <=1.15*23*1 = 26,45 - условие выполняется.

Общая устойчивость составных балок:

.

Устойчивость балок не требуется проверять, если выполняются условия:

а) при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно связанный с ним;

б) при выполнении условия где расчетная длина балки ( или );

25/2.6<15,

= 1*[0.41 + 0.0032*25/2.6 + (0.73-0.016*25/2.6)*25 /144]*(20600/23)^0,5 =16,18, где , однако только для упругой работы балки =1.

150/26 = 5,77 < 16,46 условие выполняется, значит, устойчивость балки проверять не требуется.

Местная устойчивость сжатого пояса:

а) в пределах упругих деформаций

12,4/2.6 = 4,77 = 14,964 условие выполняется.

б) с учетом развития пластических деформаций при

144/1,17 = 123 = 80,8

Условие выполняется. (1)

Если (1) выполняется, то = 4,77 = 13,54 - условие выполняется.

Устойчивость стенки балки обеспечивается за счет укрепления ее ребрами жесткости. В балках, несущих статическую нагрузку, поперечные ребра жесткости привариваются к поясам. При этом торцы ребер должны иметь скосы размером или для снижения концентрации сварочных напряжений и пропуска поясных швов.

Условная гибкость стенки балки:

144/1,17 * (23/20600)^0.5 = 4,11 .

Тогда если >3.2, то необходима постановка поперечных ребер жесткости с шагом не более и с шагом не более при .

В местах приложения сосредоточенных грузов в зоне развития упругопластических деформаций поперечные ребра жесткости устанавливаются под каждым грузом.

Размеры поперечных парных симметричных ребер жесткости:



88 мм и , принимаем 90 мм.

0,67 см, принимаем 0.7 см.

Ребра жесткости рекомендуется устанавливать с шагом (288360) см. Меньшие значения а назначаются в приопорных зонах балки.

Длина участка, на котором развиваются упругопластические деформации, подсчитывается по формуле:

14*100*(1-(150/144)(1/1,069))^0.5 = 239,85 см.

Балка с двусторонними швами, поэтому 144/1,17 * (23/20600)^0.5= =4,11. Если необходимо проверить местную устойчивость стенки балки. В учебном проекте проверяем всегда.

Проверка местной устойчивости производится в каждом отсеке, на которые ребра жесткости разделяют стенку балки. Напряжения подсчитываются по средним значениям М и Q в пределах коротких отсеков () или в пределах наиболее напряженного участка отсека длиной равной ().Если в пределах расчетного участка M или Q меняют знак, то их средние значения вычисляются на участке отсека с одним знаком.



Крайний отсек (опорный).

Определяем действующие напряжения:

= 200,05*2,5(14-2,5)/2=3125,78 кН*м.=312578,12 кН*см

312578,12*144/(22713,591*150) = 13,21 23. Условие выполняется.

1000,25/(1,17*144) = 5,94 13,92 . Условие выполняется.

Q=q(l/2-x)=200,05*(14/2-2,5)=1000,25 кН

216,81/1,17*20,7=8,95 23 . Условие выполняется.

Проверка устойчивости стенки балки выполняется по формуле:



,

где 10,3(1+0,76/1,007 ²)*13,34/4,11²= 14,23.

отношение большей стороны пластинки (отсека) к меньшей;

145/144 = 1,007 >0.8.

144/1,17*(23/20600)^0.5 = 4,11

d - меньшая сторона пластинки.

где с₂=43,4- коэффициент, принимаемый для сварных балок в зависимости от значения коэффициента д:

=3,048

.

8,95/13,21 =0,677 > =0,369.

;

,

c₁=27,95

= условие выполняется.

Соединение поясов со стенкой в сварных балках осуществляют непрерывными угловыми швами механической сваркой.

Определяем катет шва под первой от опоры балкой настила:

где - минимальное значение произведений; расчет по металлу границы сплавления; расчет по металлу шва; ,-для автоматической сварки;

и - коэффициенты условий работы сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;

и

расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;

коэффициент условий работы; при двусторонних швах;

расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении. , принимаем

В стыках составных балок на высокопрочных болтах пояса балки перекрывают тремя накладками, а стенку - двумя вертикальными накладками.

Определяем несущую способность одного высокопрочного болта (диаметром задаются предварительно).

Стык осуществляется на высокопрочных болтах d_b=20мм из стали 40Х ”селект”.

где

наименьшее временное сопротивление болта разрыву (61[2]);

м=0,42-коэффициент трения;

г_h=1,12-коэффициент надежности (36[2]);

г_b=1-коэффициент условий работы соединения;

площадь сечения нетто болта (62[2]);

k=2-количество поверхностей трения.

Стык поясов.

Определяем усилие в поясе:

25177,296/147.4 = 1708,1 кН,

где 562640,63*44628,81/997326,37=25177,296кН*см,

44628,81 момент инерции двух поясов балки.

Рассчитываем количество болтов для прикрепления накладок:

1708,1/(1*323,4) = 5,28?6 болтов.

Диаметр отверстий 2.6 см.

Толщина накладок принимается на меньше чем толщина пояса

: 1.8 см.

Определяем общую площадь поясных накладок:

1.8*(50 + 2*23.8) = 175.68 см.кв. 130 см.кв.

Проверяем ослабление сечения поясов балки:

2.6*(50 - 2*2.6) = 116.48 см.кв. 110.5 см.кв.

- ослабление сечения можно не учитывать; где n-количество отверстий, которые влияют на ослабление сечения.

Проверяем ослабление накладок в середине стыка:

138.24 110.5 см.кв.

принимаем накладки толщиной 3 см.

Стык стенки.

Определяем момент, приходящийся на стенку:

562640,63*291133,44/1703519,31=244426,17 кН*см.

Расстояние между крайними по высоте рядами болтов:

144 - 2*(4*2.6) = 124 см,

принимаем 124 см, где максимальное расстояние от центра болта до края элемента.

Количество горизонтальных болтов: k=12.

Уточняем значение a:

124/( 12-1) = 11.273, принимаем 11 см. = 121.

Определяем максимальное горизонтальное усилие от изгибаемого момента, действующего на каждый крайний, наиболее нагруженный болт:

, где

m = 2 - число вертикальных рядов на полунакладке.

2444,2617*1,21/(2*3,46) = 284,88 кН 323,4кН условие выполняется.

Толщина накладки принимается на меньше, чем толщина стенки , но не менее . Принимаем накладки толщиной 0.8 см.

Расчет опорного ребра.

Размер опорных ребер определяется из расчета на смятие:

Отсюда 1500,37/(36,098*1) = 41,6 см.кв., где

37/1.025 = 36.098

- расчетное сопротивление стали смятию.

Ширина опорных ребер должна быть не менее 90мм, а торцевых

диафрагм - не менее 180мм.

Принимаем торцевую диафрагму с 26*2.4 = 62.4 см.кв. > 41,6см.кв. Условие выполняется.

Проверка местной устойчивости торцевой диафрагмы:

12.4/2.4 = 5.167 = 14.649 - условие выполняется.

Проверка условной стойки.

Условная площадь:

89.822 см.кв.

где 0.65*1.2*(20600/24)^0.5 = 22.852 см - часть стенки, включающаяся в совместную работу с диафрагмой.

Момент инерции условной стойки относительно оси стенки:

2.4*26^3/12 + 22.852*1.2^3/12 = 3518.491 .

Радиус инерции:

(3518.491 / 89.822)^0.5 = 6.259 см.

Проверяем условную стойку на устойчивость из плоскости стенки:

1500,37/(0.93*89.822) = 17,96 23*1 = 23

- условие выполняется, где 0.93 коэффициент продольного изгиба стойки, определенный исходя из гибкости.

144/6.259 =23 = 0.79.

Рассчитываем прикрепление диафрагмы к стенке балки.

Зададимся катетом шва 0.6 см принимаем 1.7 см.

0.7*1*20 = 18 расчет по металлу шва;

1.05*1*16.65 = 17.483

расчет по металлу границы сплавления;

,-для ручной сварки;

и - коэффициенты условий работы сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;

20 и 16.65 - расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно; коэффициент условий работы.

Проверяем прочность сварных швов:

где ,

143.8 см 151.725 см, принимаем 143.8 см.

1500,37/(2*1.7*143.8) = 3,07 17.483 .

Условие выполняется.

Диафрагма приваривается к стенке балки по всей высоте сплошными швами.

5. Расчет и конструирование центрально - сжатой колонны

Длина колонны исходя из заданной высоты отметки настила и высоты конструкций покрытия = 803.6 см.

Нагрузку на колонну принимаем равной опорной реакции двух главных балок

Принимаем сплошную колонну, согласно рекомендациям. Сталь C235.

= 23 МПа.

Подбор сечения стержня сплошной колонны выполняется в следующем порядке.

Задаемся типом сечения колонны, определяем требуемую площадь сечения из условия обеспечения устойчивости:

где 0,8 - коэффициент продольного изгиба, предварительно принимаемый в пределах .

Находим соответствующую гибкость и определяем требуемые радиусы инерции сечения:



60 9,37 см; 9,37, где 0.7*803.6 = 562.52 см; 0.7*803.6 = 562.52 см.

Определяем генеральные размеры сечения колонны (=0.43, = 0.24):

21,803 см; 39,042 см.

; (40.1853.573);

принимаем 42 см, 40 см.

В сварном двутавре толщина стенки принимается в пределах , а толщину поясов в пределах .

Приближенно для двутаврового сечения можно принять:

33,51 см.кв.

134,048 см.кв.

Размеры рекомендуется принимать согласно сортамента.

= 1.2 см;

h = 42см;

= 1,8 см;

= 40 см.

42*1.2 = 46,08 см.кв. и 40*1,8 = 72 см.кв.

190,08 см.кв. > 167,56 см.кв. Условие выполняется.

Для стенок центрально-сжатой колонны двутаврового сечения:

,

Где при ; <= 2.3.

2,005

38,4/1.2= 32 1,9*(20600/23)^0.5 = 56,86

Условие выполняется.

Проверка местной устойчивости не окаймленного свеса полки двутавра центрально-сжатой колонны при 1.526:

; где (20600/23)^0.5=16,77

19,4/1,8 = 10,78 13.432-Условие выполняется.

Геометрические характеристики сечения:

= 53925,35.

=19205,53.

17,789 см.

10,616 см.

31,62 и 52,987

Отсюда 0,818.

Проверка на устойчивость:

,

3083,1/(0,818*170,4) = 22,119 кН/см.кв. <= 23 кН/см.кв. Условие выполняется. Недонапряжение 3,83 % <=5%.

Расчет оголовка колонны.

Оголовок колонны состоит из плиты и ребер, поддерживающих плиту и передающих нагрузку на стержень колонны, а также монтажных болтов, фиксирующих в проектное положение балку.

Толщина опорной плиты оголовка принимается конструктивно , а размеры в плане принимаются так, чтобы плита выходила за контур сечения колонны на 15мм. Принимаем = 2.5 см.

Оголовок колонны, при опирании балок с торцевой диафрагмой, проектируется следующим образом.

Определяем катет шва:

3083,1/(62*0.7*1*20*1*2) = 1,78 см, где 62 см, =26+2*2.5= 31 см.

Высота ребра оголовка определяется исходя из требуемой длины швов, передающих нагрузку на стержень колонны:

=1.6 см. =0.7. = 20 кН/см.кв.

68,7 95.2, принимаем 69.

Тогда высота ребра оголовка 70 см

Толщина ребра оголовка определяется из условия сопротивления смятию под полным опорным давлением:

, = 36 кН/см.кв.

где 31 см;

3083,1/(31*36) = 2,76 см.

Проверяем ребро на срез:

4,32 = 13.92 условие выполняется.

Также проверяется на срез стенка колонны в месте прикрепления к ней ребер:

;

13,66 = 13.92 условие выполняется

Расчет базы колонны.

Принимаем бетон В25, =1.15 кН/см.кв. - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию.

Требуемая площадь опорной плиты:

3083,1/1.5525 = 1985,893см.кв., где 1,5525

- расчетное сопротивление смятию бетона фундамента, = 1.35;

Принимаем 45 см, тогда 48 см, принимаем.



45x48 = 2115 см.кв.

(80*81/1932)^0.3 =1,4969,

где площадь верхнего обреза фундамента.

Среднее напряжение в бетоне под опорной плитой:

= 1,5525кН/см.кв.,

3083,1/2115 = 1,458 кН/см.кв. 1,5525 кН/см.кв.

Условие выполняется

Опорная плита может быть разделена на различные участки в зависимости от опирания. Для определения толщины плиты вычисляем изгибающие моменты на различных участках.

Участок 1, опертый на четыре стороны.



0,125 * 1,5525 * 19,4^2 = 26,38 кН*см.

420/200 = 2,1 = 0.125.

Участок 2, опертый на три стороны.

10/9 = 1,11в=0,12

Участок 3, консольный.

1.5525*(0,9)^2/2 = 0,629 кН*см.

Принимаем сталь плиты С345; = 23 кН/см.кв.

Толщина плиты определяется исходя из условия ее работы на изгиб:

(6*73,037/23)^0.5 = 4,36 см, принимаем плиту толщиной

4,5 см.

Принимаем толщину траверсы 1,6 см.

Усилие от стержня колонны передается на траверсу через сварные швы, длина которых и определяет высоту траверсы (рекомендовано в пределах 300-600 мм):



где 3083,1/(1*0.9*1*18*1) = 190,3 см.

190,3/4+1 = 48,6 <= 76.5 см, принимаем высоту траверсы

49 см.



Литература

1.Учебное пособие по дисциплине «Металлические конструкции» для студентов очной и заочной формы обучения специальностей 27010265, 27011565, бакалавриат по направлению «Строительство»/Составитель: Столбов А.В. Набережные Челны: ИНЭКА, 2007. 129 с.

2. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2003. 90 с.

3. Металлические конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [Ю.И. Кудишин, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.]; под ред. Ю.И. Кудишина. 9-е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», 2007. 688 с. ISBN 5-7695-3603-9.

4. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. М., ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 36 с.

Размещено на Allbest.ru

...