
- •Курсовой проект металлические конструкции
- •Исходные данные.
- •Компоновочное решение.
- •Расчет и конструирование балок.
- •3.1. Вспомогательные балки.
- •3.1.1. Сбор нагрузок.
- •3.1.2. Силовой расчет.
- •3.1.3. Назначение типа сечения вспомогательных балок и марки стали.
- •3.2. Главные балки.
- •3.2.1. Определение расчетного пролета и нагрузок.
- •3.2.1. Силовой расчет.
- •3.2.3. Компоновка сечения и проверка прочности и общей устойчивости.
- •В соответствии с сортаментом и расчетом принимаем следующие величины по
- •Изменение сечения главной балки.
- •Далее находим расстояние от опоры балки до ординаты м1.
- •Проверка общей устойчивости и деформативности балок.
- •Проверка местной устойчивости балок.
- •Расчет поясных швов, опорных частей балок, узлов сопряжений балок.
- •4. Расчет и конструирование колонн.
- •4.1. Выбор расчетной схемы.
- •4.2. Компоновка сечения колонны.
- •4.3. Проверка сечения колонны.
- •4.4. Конструирование и расчет оголовка колонны.
- •3.524, Примем 36 мм
- •4.5. Конструирование и расчет базы колонны.
- •4.6. Подбор сечения связей по колоннам.
- •Литература
3.524, Примем 36 мм
Из условия местной устойчивости:
,
,
Проверяем стенку колонны на прочность по срезу в сечениях, где примыкают консольные ребра:
,
где
=37,66
а
=13,92
т.к.
проверка не выполняется, принимаем
=2,8
см
,
тогда
=13,45
кН/см²
13.45 кН/см2 13.92 кН/см2.
Низ опорных ребер обрамляется горизонтальными поперечными ребрами, чтобы придать жесткость ребрам, поддерживающим опорную плиту, и укрепить от потери устойчивости стенку стержня колонны.
4.5. Конструирование и расчет базы колонны.
Класс бетона В15
Rb-расчётное сопротивление бетона = 0,85 кн/см2
Конструкция базы должна обеспечивать равномерную передачу нагрузки от колонны на фундамент, а также простоту монтажа колонн. Следуя рекомендациям, принимаем базу с траверсами, служащими для передачи усилия с поясов на опорную плиту.
Расчетными параметрами базы являются размеры опорной плиты. Размеры опорной плиты определяем из условия прочности бетона фундамента в предположении равномерного распределения давления под плитой.
Требуемая площадь плиты:
где Rф – расчетное сопротивление бетона фундамента:
–
отношение площади фундамента к площади
плиты, предварительно принимаем равным:
1.1;
Rпр. б – призменная прочность бетона, принимаем в зависимости от класса бетона, для
бетона В15 Rпр.б = 8.5 МПа;
=
0.877 кН/см²,
=
2746,798 см².
Для определения размеров сторон плиты задаемся ее шириной:
,
где bf – ширина полки колонны bf=520 мм;
ts – толщина траверсы, принимаем 10мм;
c – ширина свеса, принимаемая 60 – 80мм, принимаем с=70 мм;
Впл = 52 + 2•1 + 2•7 = 68 см.
Требуемая длина плиты:
;
= 40.394 см, принимаем Lпл
= 42 см.
Т.к. должно выполняться условие: Lпл/Впл = 1 ÷ 2, то принимаем Lпл = 68 см
68/68 = 1.
Толщину плиты определяем из условия прочности при работе плиты на изгиб, как пластины, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой по площади контакта отпором фундамента.
=
0,521 кН/см².
Толщину
плиты определяют по большему из моментов
на отдельных участках:
Опорную плиту представляем, как систему элементарных пластинок, отличающихся размерами и характером опирания на элементы базы: консольные (тип 1), опертые по двум сторонам (тип 2), опертые по трем сторонам (тип 3), опертые по четырем сторонам (тип 4). В каждой элементарной пластинке определяем максимальный изгибающий момент, действующий на полоске шириной 1см.
,
где d – характерный размер элементарной пластинки;
α – коэффициент, зависящий от условия опирания и определяется по таблицам
Б.Г.Галеркина;
Р
ассматриваем
четыре типа пластин.
Тип 1. Для консольной пластинки:
0,5
d=c=7
см
М = 0.521•0.5•7² = 12,77 кН.
Тип 4. Пластинка опёртая на четыре каната:
=
242 мм,
b = 49.6 см,
b/a = 1.945, 0.094
M = 0.521•0.094•24.2² = 31.859 кН.
Тип 3.
d=b1=
520 мм
=52 см
, a1=8
см,
α = 0.5,
0.154
0.5
M = 0.521•0.5•8² = 16.68 кН.
Тип 2.
=7
см,
=33.4
см
=34.126
см,
=6.85
см
,
,
M = 0.521•0,5•6.85² =12.23 кН.
Толщину плиты определяем по большему из моментов на отдельных участках:
=31.859
кН,
,
,
2.82
см,
принимаем tпл = 3 см = 30 мм.
Высоту траверсы определяем из условия прикрепления ее к стержню колонны сварными угловыми швами, полагая при этом, что действующее в колонне усилие
равномерно распределяется между всеми швами. Требуемая длина швов:
, где
=180
=>
=
148.77 см,
,
,
38.19
см., Принимаем
40
см.
Траверсу проверяем на изгиб и на срез, рассматривая ее как однопролетную двух консольную балку с опорами в местах расположения сварных швов и загруженную линейной нагрузкой.
=17.722
кН/см
При этом в расчетное сечение включаем только вертикальный лист траверсы толщиной ts и высотой hm.
где Mmax и Qmax – максимальное значение изгибающего момента и поперечной силы в
траверсе.
=567.097
кН,
=141.773
кН
=2.13
кН/см²,
=5.32
кН/см²,
кН/см²,
кН/см²,