6. Расчет опорного ребра балки

Конструкция опорного ребра показана на рис. 4

Рис.4. К расчету опорного ребра.

Ширину опорного ребра принимаем конструктивно b=200мм. Нагрузкой на опорное ребро N является реакция главное балки Q_max= кН. Толщина ребра определяется из условия смятия:

Принимаем t=30 мм.

Необходимо проверить устойчивость опорного сечения таврового профиля, заштрихованного на рис. 4. Площадь этого сечения:

_Iy= +

Iy=

Гибкость опорного ребра с примыкающим участком стенки из плоской балки:

, по табл. 72 СНиП II-23-81 .

Проверка устойчивости:

7. Расчет поясных сварных швов

Несущая способность по металлу углового шва и по металлу границы сплавления:

Максимальные сдвигающие усилия в опорном сечении балки . Статический момент отсеченной полки двутавра для средней части балки с шириной пояса 400 мм:

611565 cм3

Из условия прочности двух сварных швов определим их требуемый катет:

0,82 см

Минимальный катет шва при толщине пояса по табл. 38 [2] Из условия свариваемости принимается катет поясных швов 8 мм.

При укрупнительных стыках листов пояса и стенки в заводских условиях с физическим контролем качества сварки стыковые сварные швы равнопрочные металлу элементов и их проверять не требуется.

8. Расчетная схема колонны

С огласно исходных данных и установленных размеров балок БН и ГБ конструктивная и расчетная схема сплошной колонны без траверс показана на рис. 5.

Строительная высота балочного перекрытия: (настил, БН и ГБ)

Отметка оголовка колонны 10,6-1,74=8,86

Задаемся отметкой фундамента Длина колонны

Нагрузка на колонну от двух опорных реакций главных балок:

_{При шарнирном закреплении концов колонны} Тогда расчетная длина колонны равна:

Рис.4. К расчету опорного ребра.

9. Подбор сечения сплошной колонны

Задаемся ; тогда (табл. 72 ). Тогда заданный радиус инерции:

13,37см

Требуемая площадь сечения:

168,88 см2

По найденным значениям площади и радиуса инерции выбираем прокатный двутавр из табл. П4 "Методические указания по курсовому проектированию" подходящий двутавр 35К3, у которого A=184,1 cм2, ix=15,25cм, iy=8,81 cм, tf=2cм, bf=35cм, h=35,3см, g=144,5кг/м.

Проверим устойчива ли стенка этого профиля. Условие устойчивости:

Гибкость колонны: 106,24

=3,85 =3,52

35,3-2*2=31,3см

Подставляя полученные значения в условие устойчивости получим:

=97,2

Условие выполняется: стенка устойчива и может работать в составе сечения.

Проверка устойчивости полки:

; 16,85см

= 30,86

Условие устойчивости полки выполняется.

Проверка общей устойчивости колонны при ;

25,34 кН/см2

Здесь принято по табл. 72 СНиП II-23-81* [2].

Резерв несущей способности: 11,1

Вес колонны .1,1 1,445

Где ρ – плотность стали (проката и стальных отливок). При невыполнении условий устойчивости необходима постановка поперечных ребер жесткости через 3h_w . Кроме того для предотвращения возможных крутильных деформаций следует устанавливать диафрагмы не менее двух на отправочном элементе. Их размеры назначаются конструктивно.

10. Конструкция и расчет базы колонны

Нагрузка на базу (с учетом веса колонны): Принимаем базу с траверсами. Опорная плита базы принимается из стали С235; бетон фундаментов высокой прочности класса В20 с . Размеры плиты и площади фундамента принимаем одинаковыми, тогда .

Требуемая площадь плиты:

Плиту запроектируем квадратной с требуемой стороной Принимаем размеры плиты так как размеры колонны 35,3*35 см

Отпор бетонного фундамента составит:

Схема размещения колонны на плиту показана на рис. 6.

П лита базы оперта на три канта и воспринимает отпор бетонного фундамента . Соотношение сторон

По табл. 1 (Методические указания к курсовому проектированию "Рабочая площадка обслуживания") .

Изгибающий момент соответственно равен:

Рис.6. К расчету опорной плиты базы.

Требуемая толщина опорной плиты составит:

.

_{Принимаем толщину опорной плиты}