
- •Общие указания.
- •Компоновка и выбор схемы балочной клетки.
- •Расчет настила.
- •Расчет балок настила и вспомогательных балок.
- •1.3. Технико-экономические показатели рассмотренных вариантов.
- •2. Расчет и конструирование главной балки.
- •Расчетная схема. Расчетные нагрузки и усилия.
- •2.2. Определение высоты главной балки.
- •Определение толщины стенки.
- •2.4. Подбор сечения поясов.
- •Момент инерции стенки балки:
- •Расстояние между центрами тяжестей поясных листов:
- •2.5. Изменение сечения балки по длине.
- •2.6. Расчет поясных швов.
- •2.7. Проверка обеспеченности общей устойчивости балки.
- •2.8. Проверка местной устойчивости элементов балки.
- •2.9. Конструирование и расчет опорной части балки.
- •2.10. Расчет и конструирование укрупнительного монтажного стыка балки на высокопрочных болтах.
- •2.11. Проектирование примыкания балок настила к главной.
- •3. Расчет и конструирование колонны.
- •3.1. Подбор сечения стержня сплошной сварной колонны.
- •Тогда толщина полки:
- •Из условия местной устойчивости свесов полок (п. 7.23*):
- •3.2. Подбор сечения сквозной колонны балочной площадки.
- •Расчет относительно материальной оси.
- •Расчет относительно свободной оси.
- •3.3. Конструирование и расчет оголовка колонны
- •3.4. Конструирование и расчет базы колонны.
- •Тогда ширина плиты:
- •Проверяется траверсу на изгиб и срез.
- •Проверяется прочность ребра по нормальным напряжениям:
- •Литература.
Тогда ширина плиты:
Принимается плита с размерами в плане 520х620 мм.
Уточняются значения коэффициента:
перерасчет плиты не требуется.
Здесь Af = (Bpl +2a)(Lpl + 2b) = (52 + 210)(62 + 210) = 5904 см2.
=
=
см2,
a = b = 100 мм – расстояние от края опорной плиты базы колонны до наружной грани подколонника.
Вычисляется значение равномерно распределенной нагрузки на плиту снизу, равной реактивному давлению фундамента:
Из условия работы опорной плиты базы колонны на изгиб, которая рассматривается как пластина, опертая на торец стержня колонны и траверсы, устанавливаются значения максимальных изгибающих моментов на отдельных расчетных участках:
участок 1 (плита, опертая по четырем сторонам):
Отношение большей стороны участка (b = 40см) к меньшей (а = 38 см):
По табл. 5 (прилож.) определяется коэффициент = 0,052.
Максимальный момент в плите участка 1 в направлении короткой стороны а, будет равен:
Требуемая толщина плиты:
–
максимальной
толщины стали С245, табл. 51*.
Устанавливается дополнительное ребро
(рис. 18, б) и принимается для плиты сталь
С345. При толщине проката 20…40мм Ry
= 300 МПа.
Уточняется толщина плиты на участке №1:
= 0,098; М1 = 0,0960,9202= 34,5 кНсм;
участок 2 (плита, опертая по трем сторонам):
в пластинке, опертой по трем сторонам, изгибающий момент в середине свободного края определяют по формуле:
,
где а – закрепленная сторона отсека;
–
коэффициент
по табл. 6 (прилож.).
Однако участок 2 рассматривается как консольный, так как отношение закрепленной стороны участка к свободной:
9
Требуемая толщина плиты:
Участок 3 (консольная плита):
Назначается толщина листа траверсы ttr = 12 мм и определяется вылет консольной части плиты:
Требуемая толщина плиты:
Принимается толщина плиты 28 мм (2 мм принимаются на фрезеровку).
Расчет траверсы.
Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа сварочной проволокой Св-08Г2С, d = 1,4…2 мм. Максимальный катет углового шва вдоль кромок двутавра №4010 kf = 8 мм. Соответствующие характеристики: Rwf = 215 МПа, Rwz =166,5 МПа; f = 0,9; z = 1,05. Расчет выполняется по металлу границы сплавления,, так как fRwf =0,9215=193 МПа > zRwz=1,05166,5 = 175МПа.
Необходимая длина сварного шва крепления траверсы и ребра к ветвям колонны:
Принимается
высота траверсы htr
= lw
= 300 мм. Крепления траверсы к плите
принимаются конструктивно kf
= 8 мм по табл. 38*,
так как принят фрезерованный торец
колонны.
Проверяется траверсу на изгиб и срез.
Нагрузка на 1 см длины ребра (рис. 18, б):
qr = 0,920 = 18 кН/см.
Изгибающий момент в месте приварки ребра к ветви колонны:
Поперечная сила:
Qr = qtr a = 18 12 = 216 кН.
Момент сопротивления листа ребра:
.
Проверяется прочность ребра по нормальным напряжениям:
по касательным напряжениям:
Приложение 1.
Таблица 1. Сокращенный сортамент горячекатаных двутавров
(по ГОСТу 8239-72*).
№ |
Масса, |
Размеры, мм |
А, см2 |
Jx, см4 |
Wx, см3 |
ix, см |
Jy, см4 |
Wy. см3 |
iy, см |
|||
проф. |
кг/м |
h |
bf |
tw |
tf |
|||||||
10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36 40 45 50 55 60 |
9,5 11,5 13,7 15,9 18,4 21 24 27,3 31,5 36,5 42,2 48,6 57 66,5 78,5 92,6 108 |
100 120 140 160 180 200 220 240 270 300 330 360 400 450 500 550 600 |
55 64 73 81 90 100 110 115 125 135 140 145 155 160 170 180 190 |
4,5 4,8 4,9 5 5,1 5,2 5,4 5,6 6 6,5 7 7,5 8,3 9 10 11 12 |
7,2 7,3 7,5 7,8 8,1 8,4 8,7 9,5 9,8 10,2 11,2 12,3 13 14,2 15,2 16,5 17,8 |
12 14,7 17,4 20,2 23,4 26,8 30,6 34,8 40,2 46,5 53,8 61,9 72,6 84,7 100 118 138 |
198 350 572 873 1290 1840 2550 3460 5010 7080 9840 13380 19062 27696 39727 55962 76806 |
39,7 58,4 81,7 109 143 184 232 289 371 472 597 743 953 1231 1589 2035 2560 |
4,06 4,88 5,73 6,57 7,42 8,28 9,13 9,97 11,2 12,3 13,5 14,7 16,2 18,1 19,9 21,8 23,6 |
17,9 27,9 41,9 58,6 82,6 115 157 198 260 337 419 516 667 808 1043 1356 1725 |
6,5 8,7 11,5 14,5 18,4 23,1 28,6 34,5 41,5 49,9 71,1 71,1 86,1 101 123 151 182 |
1,22 1,38 1,55 1,7 1,88 2,07 2,27 2,37 2,54 2,69 2,89 2,89 3,03 3,09 3,23 3,39 3,54 |
Таблица 2. Сокращенный сортамент горячекатаных швеллеров (по ГОСТу 8240-72).
№ |
Масса, |
Размеры, мм |
А, см2 |
Jx, см4 |
ix, см |
Jy, см4 |
iy, см |
zo, см |
|||
проф. |
кг/м |
h |
bf |
tw |
tf |
||||||
10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33 36 40 |
8,59 10,4 12,3 14,2 16,3 18,4 21 24 27,6 31,8 36,5 41,9 48,3 |
100 120 140 160 180 200 220 240 270 300 330 360 400 |
46 52 58 64 70 76 82 90 95 100 105 110 115 |
4,5 4,8 4,9 5 5,1 5,2 5,4 5,6 6 6,5 7 7,5 8 |
7,6 7,8 8,1 8,4 8,7 9 9,5 10 10,5 11 11,7 12,6 13,5 |
10,9 13,3 15,6 18,1 20,7 23,4 26,7 30,6 35,2 40,5 46,5 53,4 61,5 |
174 304 491 747 1090 1520 2110 2900 4160 5810 7980 10820 15220 |
3,99 4,78 5,6 6,42 7,24 8,07 8,89 9,73 10,9 12 13,1 14,2 15,7 |
20,4 31,2 45,4 63,3 86 113 151 208 262 327 410 513 642 |
1,37 1,53 1,7 1,87 2,04 2,2 2,37 2,6 2,732,2,84 2,97 3,1 3,23 |
1,44 1,54 1,67 1,8 1,94 2,07 2,21 2,42 2,47 2,52 2,59 2,68 2,75 |
Таблица 3. Сталь широкополосная универсальная
(по ГОСТу 82-70*).
Толщина, мм |
(4), 6, (7), 8, (9), 10, (11), 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 36, 40, 45, 50, 55, 60 |
Ширина, мм |
200, (210), 220, 240, 250, (260), 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 450, 480, 500, (530), 560, 600, 630, 650, 670, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050 |
Примечание: В скобках указаны не рекомендуемые размеры листов.
Таблица 4. Сталь горячекатаная толстолистовая
(по ГОСТу 19903-74*).
Длина листов, мм |
Толщина листов, мм, при их ширине, мм |
||||||||||
700, 710, 750, 800, 850, 900, 950 |
1000, 1100 |
1250, 1400 |
1420 |
1500 |
1600, 1700 |
1800 |
1900, 2000 |
2100, 2200, 2300 |
2400 |
||
2000, 2200 |
4 - 10 |
4 - 12 |
4 - 7 |
6; 7 |
|
||||||
2500, 2800 |
4-25 |
4-160 |
4 - 40 |
||||||||
3000 |
|
4 - 12 |
6 - 12 |
8 - 12 |
|
||||||
3500 |
4 - 160 |
4 - 12 |
6-160 |
8 - 12 42-160 |
42-160 |
||||||
4000, 4500, 5000, 5500, 6000 |
|
8 - 160 |
|||||||||
6500 |
|
13-25 |
13 - 160 |
8 - 160 |
|||||||
7000, 7500, 8000, 9000 |
|
||||||||||
10000 |
13 - 40 |
8 - 40 |
8 - 10; 26 - 40 |
Таблица 5. Коэффициент для расчета на изгиб плит, опертых на четыре канта.
b*/a |
1 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2 |
>2 |
|
0,048 |
0,055 |
0,063 |
0,069 |
0,075 |
0,081 |
0,086 |
0,091 |
0,094 |
0,096 |
0,100 |
0,125 |
* b – более длинная сторона участка
Таблица 6. Коэффициент для расчета на изгиб плит, опертых на три или на два канта.
a*/b |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
2 |
>2 |
|
0,060 |
0,074 |
0,088 |
0,097 |
0,107 |
0,112 |
0,120 |
0,126 |
0,132 |
0,133 |
* a – закрепленная сторона пластины;
b – свободная сторона пластины.
Приложение 2.