- •1 Исходные данные для проектирования
- •2 Расчет стального настила
- •3 Компоновка балочной клетки и выбор варианта для детальной разработки
- •3.1 Первый вариант – нормальный тип балочной клетки
- •3.2 Второй вариант – усложненный тип балочной клетки
- •3.2.1 Расчет балки настила
- •3.2.2 Расчет вспомогательной балки
- •4 Расчет главной балки
- •4.1 Подбор сечения главной балки
- •4.2 Изменение сечения балки по длине
- •4.3 Расчет поясных швов
- •4.4 Проверка общей устойчивости балки
- •1 6, И 1535
- •4.5 Обеспечение местной устойчивости сжатого пояса и стенки балки
- •4.6 Расчет опорного ребра жесткости
- •4.7 Конструкция и расчет прикрепления балок настила к главной балке
- •4.8 Расчет монтажного стыка главной балки
- •4.9 Проверка прочности ослабленного сечения.
- •5 Расчет сквозной колонны
- •5.1 Определение усилия, действующего на колонну, и расчетной длины
- •5.2 Подбор сечения колонны
- •5.3 Конструирование и расчет планок.
- •5.4 Конструирование и расчет базы колонны
- •6. Список использованной литературы
4.9 Проверка прочности ослабленного сечения.
А/Аn = A –( 6·d·tw + 4·d·tf ) / A = 286,5-( 6·0,9·2 + 4·2·2) / 286,5 = 0.88
Ослабленное сечение балки следует проверять на прочность с учетом того, что половина усилис, приходящегося на каждый болт, в этом сечении уже передана силами трения. В нашем случае необходимо принимать в расчет 9/10 изгибающего момента, приходящегося на поясные листы и ¾ момента, приходящегося на стенку балки:
Mef = (9/10)·(M2 - Mwz) +(3/4)· Mwz = (9/10)·2985,25 +(3/20)· 407,18 = 2625,65кН·м
Момент инерции ослабления стенки отверстиями под болты:
(Jw)` = 2·d·tw·(hi / 2)2 = 2·2·0,9·9878,4/4 = 8890,56 см4
Момент инерции ослабления поясов отверстиями под болты:
(Jf)` = d · tf · (hf )2 = 2·2·1072 = 45796 см4
Момент сопротивления ослабленного пояса в стыке:
Whn = (Jx - (Jw)` - (Jf)` ) / (0.5·h) = (6,36- 0,089 -0,46)105 / (0.5·109) =10662,3 см3
Напряжения в ослабленном поясе: Mef / (c· Whn) = 262565/ (1.1· 1066,23) = 223,87 МПа<Ry = 240 МПа
5 Расчет сквозной колонны
5.1 Определение усилия, действующего на колонну, и расчетной длины
Длина колонны по фактическим размерам перекрытия будет равна:
lc =9,75 – (1,09 + 0,27 + 0,014) + 0,5 =8,966 м,
здесь 9,75 м - отметка верха настила рабочей площадки,
1,09 м - высота сечения главной балки,
0,27 м – высота сечения балки настила,
0,014 м – толщина настила,
0,5 м – заглубление колонны ниже уровня пола (высота базы колонны) принимаемое в пределах 0,3 – 0,6 м.
Собственный вес колонны следует принимать приближенно от 0,39 до 0,785 кН/м.
qc = 0,54*8,97 = 4,84 кН
Расчетное усилие действующее на колонну, равно опорному давлению главных балок и собственному весу колонны:
N = 2*Qmax + gc*γf = 2*918,52 + 4,84*1,1 = 1842 кН
(1,1-коэффициент перегрузки для постоянной нагрузки). Принимаем закрепление концов колонны шарнирным (μ = 1). Расчетная длина колонны
lef = μlc = 1*8,97 = 9,33м.
Рисунок 5.1 – Стержень колонны с планками
5.2 Подбор сечения колонны
При расчете колонн с расчетной нагрузкой более 1470 кН задаются гибкостью = 60..40.
Задаемся гибкостью = 60 и по таблице 72 [1] для определения коэффициентов продольного изгиба центрально-сжатых элементов (для стали сRy= 220 мПа) находим= 0,768.
Требуемый радиус инерции:
см
Требуемая площадь сечения сварного двутавра
см2
Подбираем два швеллера № 40 A= 2·61,5 = 123 см2 ix = 15,7 см
x = lef / xтр =897/15,7=57,13 x = 0.829
= N / (x · A) = 1842/(0.829·12,3) = 180,64кН/см 2 ≤ Ry · c = 220кН/см 2
(Ryc - ) / Ry·c = (21.5·1-17.53)/(21.5·1) = 0.18465 > 0.05
Расчет относительно оси Y-Y
Определяем расстояние между ветвями колонны из условия равноустойчивости колонны в двух плоскостях: ef = x=58.3, где
y = √ef2 - ветви2 = √57,132- 302 = 48,62
ветви = 25÷40 = 30
ymp = lef / y =897/48,62=18,45 см
=0.43 для сечения из двух швеллеров – табл. 8.1 [2].
bmp = iymp / = 18,45/0.43= 37,65 см
Ограничение: bmp ≥ · bf + 100 = 2·110+100=320 мм
где bf =100 мм – ширина полки профиля; = 1 – для двутавра; = 2 – для швеллера.
Окончательно принимаем bmp = 380 мм.