Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Брестский государственный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Балочная клетка_КП1

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

01.03.2016

Размер:

788.57 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 65 6 > Следующая >>>

σф =	N	=	1987,36 ×10		= 8,83МПа < fcud = 10, 2МПа
	Bпл × Lпл			45×50

Определяем изгибающие моменты для участков 1, 2, 3. Участок 1 опёрт на четыре канта:

M 1 = α1 ×σф × a12 = 0,0957 ×8,83× 0,1×15,952 = 20,6кН × см;

a1 =0,0957 - коэффициентдля расчета на изгиб прямоугольных пластинок, опертых на

четыре канта (табл. 2.14 [1]) в зависимости от b1 = 293,8 =1,842 a1 159,5

Участок 2 опёрт на три канта.

M	2	= β ×σ	ф	× a 2	= 0,133×8,46×0,1×9,692	= 10,565кН ×см
	2	1	ф	2

β 1 =0,133 - коэффициентдля расчета на изгиб прямоугольных пластинок, опертых на

три канта (табл. 2.15 [1]) в зависимости от						b2	=	329	= 3,395
три канта (табл. 2.15 [1]) в зависимости от						a2	=	96,9	= 3,395
Участок 3 консольный:						a2		96,9
Участок 3 консольный:
M 3 =	σф	× с2	=	8,83× 4,22	= 7,46кН × см
M 3 =		2	=	2 ×10	= 7,46кН × см
		2		2 ×10

Требуемую толщину плиты определяем по максимальному моменту:

tпл =	6×M1	=	6×20,6×10	=1,99см
			260×1,2
	Ry ×γc

где: Ry=260МПа – расчетное сопротивление стали С275 для листового, широкополосного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 2 до 10мм (табл.2.3,[1]);

По табл. 7.14 [1] принимаем толщину листа, из стали С275, равную 2,0см.

Для крепления траверсы к колонне принимаем полуавтоматическую сварку (ГОСТ 14771-76*) в углекислом газе (ГОСТ 8050-85) проволокой СВ-08ГА (ГОСТ 2246-71*).

Угловой шов крепления траверсы к колонне рассчитываем по границе сплавления, так как β f × Rwf ×γ wf = 0,9 × 200 ×1 = 180МПа > βz × Rwz ×γ wz = 1,05×171×1,0 = 179,55МПа

где:bf и bz — коэффициенты глубины проплавления шва табл. 4.2[1]. При полуавтоматической сварке в среде углекислого газа сварочной проволокой СВ - 08ГА d=1,4 - 2мм bf=0,9 и bz=1,05 ( табл. 4.2 [1]);

Rwf=200 МПа — расчетное сопротивление по металлу шва (табл. 4.4 [1]);

Rwz=0,45∙Run, МПа;

Run=380 МПа — временное сопротивление свариваемости стали С275 (табл. 2.3 [1]); Rwz=0,45∙380=171МПа;

gwz=gwf=1 — коэффициенты условий работы сварного шва;

Высота траверсы определяется прочностью сварных швов, необходимых для прикрепления её к стержню колонны четырьмя вертикальными швами, и прочностью самой траверсы, работающей как балка на двух опорах. Катет шва принимаем kf=tt=10 мм.

h =			N	+1 =	1987,36×10	+1 = 28,67 см

t	4	× βz	×k f × Rwz	4 ×1,05×1×171

Принимаем высоту траверсы 30см толщину 1см.

Траверса

Производим проверку траверсы на прочность (sф=8,83 МПа, Ry=270 МПа).

Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление фундамента sф на одну траверсу:

dтр = h -4tтр = 34,64-1, 0 = 8, 4см

Интенсивность погонной нагрузки на траверсу: qt = σф × dтр = 8,8310 ×8,4 = 7,1кН / см

Проверка прочности траверсы на изгиб и на срез.

-на консольном участке

M =

×a

7,1×(2, 25)2

= 18кН ×см;

W =

× h2

1×302

= 150см3

σ =

18×10

=1, 2МПа £ Ry ×γ c = 270 ×1,0 = 270МПа ;

150

-на среднем участке

M =

×l

7,1×14,52

= 124, 4кН ×см ;

W =

× h2

1×302

= 150см3 ;

σ =

124,4 ×10

= 8,3МПа £ Ry ×γ c = 270 ×1,0 = 270МПа ;

150

Рис. 28 Грузовая площадь, расчетная схема и эпюра моментов.

Диафрагма

Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление фундамента sф на диафрагму:

dд	=	h - 2	×bf	=	34,6 - 2 ×0,85	= 16, 45см
		2			2

Интенсивность погонной нагрузки на диафрагму:

qд = σф × dд = 8,8310 ×16,45 =13,92кН / см

Определяем прочность сварных швов, прикрепляющих диафрагму ( lд = 29,38см )

		q	д	×l2			13,92 × 29,382
M =					д	=		= 1001, 29кН × см ;
			12				12

Q =	qд ×lд				=	13,92 × 29,38		= 204, 48кН
		2					2

Катет шва принимаем kf=tд=10 мм.

W = 2×

βz × k f ×lw2

= 2 ×

1,05×1× 292

= 294,35см

;

A = 2 × β

× k

×l

= 2 ×1,05×1× 29 = 60,9см2

σ =

1001,29 ×10

= 34МПа £ Ry ×γ c

= 270 ×1,0

294,35

τ= Q = 204, 48×10 = 33,58МПа Aw 60,9

σравн = σ 2 +τ 2 = 342 + 33,582 = 47,8МПа < Rwz

=270МПа

=171МПа

При шарнирном сопряжении колонн с фундаментом и в базах центрально-сжатых стоек анкерные болты выполняют установочную функцию. Размеры таких болтов назначают конструктивно, принимая диаметр 20…30 мм.

Принимаем анкерные болты ВСт3кп2 диаметром 20мм и расчетным сопротивлением

Ry=145 МПа (по табл.5.11 [1]) ГОСТ 535-88.

Рис. 29 Грузовая площадь, расчетная схема и эпюра усилий.

2.4.2.3 Расчет оголовка колонны

Рис. 30 Оголовок колонны

Проектируем шарнирное сопряжение балок с колонной, при котором оголовок колонны состоит из плиты и ребер, поддерживающих плиту и передающих нагрузку на стержень колонны.

Обычно длина швов, приваривающих вертикальные рёбра к плите оголовка недостаточна для передачи усилия N, поэтому усилие N передаем через смятие торца вертикального ребра (торец фрезеровать), а швы назначают конструктивно.

Принимаем толщину плиты оголовка колонны tп=20мм (табл.7.14 [1]).

Определяем толщину ребра оголовка из условия сопротивления на смятие под полным опорным давлением:

tр ³	N	=	1987,36 ×10		= 0,19см , где
	lef × Rp			26 ×370,73

l ef = bf 1 + 2 ×tп = 22 + 2 × 2,0 = 26см –длина сминаемой поверхности;

Rp	=	Run	=		380	= 370,73МПа ;
				1,025
		γ m

Run=380 МПа — временное сопротивление cтали С275 (табл. 2.3 [1]); γm - коэффициент надежности по материалу (табл. 1.6 [2]);

По табл.7.14 [1] принимаем толщину ребра оголовка tр=20 мм из стали класса С275. Для крепления ребер оголовка к стенке колонны принимаем полуавтоматическую сварку

(ГОСТ 14771-76*) в углекислом газе (ГОСТ 8050-85) проволокой СВ-08ГА (ГОСТ 2246-71*). Угловой шов крепления ребра оголовка к стенке колонны рассчитываем по металлу

границы сплавления, так как

β f × Rwf ×γ wf = 0,9 × 200 ×1 = 180(МПа) > βz × Rwz ×γ wz = 1,05 ×171×1 = 179,55(МПа) ,

где: β f и βz –коэффициенты глубины проплавления шва (табл.4.2 [1]). При полуавтоматической сварке в среде углекислого газа проволокой СВ-08ГА Æ1,4-2мм

β f = 0,9 и βz =1,05 (табл. 4.2 [1]);

Rwf = 200(МПа) - расчетное сопротивление по металлу шва ( табл.4.4 [1] )

Rwz = 0,45×Run (МПа)

Rwz = 0,45×380 =171(МПа)

γ wz = γ wf = 1 – коэффициенты условий работы сварного шва;

Высоту ребра определяем по длине вертикальных швов, приваривающих ребро к стенкам колонны. Катет шва принимаем к f = 10мм .

hр =

+1 =

1987,36 ×10

+1 = 28,67см £ 85× βz × k f

= 85×1,05

×1,0

= 89,25см

4× kf × βz × Rwz ×γ wz ×γc

×1,0 ×1,05×171×

1×1,0

;

Принимаем высоту ребра оголовка hр=30см.

Проверяем ребро на срез:

τ =

1987,36 ×10

= 165,6МПа > Rs ×γ c

= 0,58× 260 ×1,0 = 150,8МПа;

× hр ×tр

2 ×30 × 2,0

Т.к. условие не выполняется (τ £ Rs ×γc ), то увеличиваем высоту ребра - hр=34см.

τ =

1987,36 ×10

=146,13МПа £ R ×γ

= 0,58× 260 ×1,0 = 150,8МПа;

2 × hр ×tр

2×34 × 2,0

Проверяем напряжение в швах, прикрепляющих ребра оголовка к плите при kf=10мм:

σ =

1987,36×10

= 75,37МПа < R ×γ

×γ

=171×1×1,0 =171МПа ;

βz

×κ f ×ål f

1,05×1,0× 251,12

ë(

× 7,44 + 15,5

)

× 2 + 32,9

= 251,12см.

= é

+ 15,45 × 2ù × 2

ål f -длина сварных швов.

Так как условие выполняется то поперечные ребра устанавливать не надо.

2.4.3 Расчет сплошной колонны

2.4.3.1 Подбор и проверка сечения стержня сплошной колонны

N = 3500kH;

Задаемся гибкостью сечения колонны λ=60, тогда по табл. 3.10 [1] имеем ϕ=0,795 ( R y = 260МПа )- коэффициент продольного изгиба.

3500 ×103 ×104

= 164,09cм2 ;

ϕ × Ry

0,795× 260 ×106 ×1,0

тр

×γс

где γ с

=1– коэффициент условий работы;

Определим требуемые радиусы инерции:

ix =

lefx

917, 2

15, 287см ;

iy =

lefy

917, 2

= 15, 287см ;

где lefx

и lefy

- расчетные длины колонн;

Определяем минимальные требуемые генеральные размеры сечения:

15,287

= 36,4см ;

15, 287

= 63,7см ;

тр

α1

0,42

тр

α2

0, 24

где α

и α

- коэффициенты

В двутавровом сечении по конструктивным соображениям b ≤ h , поэтому принимаем b=65см, hw=65см.

Компонуем сечение колонны, стремясь выдержать отношения:

bf	£ 30	210	и	hw £ 40	210	+ 0,4λ £ 75 ;	tw	=		65	= 0,73см ;
									65	+ 0, 4 × 60
tf		Ry		tw	Ry

Принимаем tw = 8мм .

Тогда

= 65 × 0,8 = 52см2 ;

Aтр - Aw

= 164,09 - 52 = 56,045cм2 ;

t f

;

tf =

56,045

= 1,37cм .

30t f

Принимаем tf =14мм; bf

=650мм; tw =8мм; hw =650мм.

Тогда А=2∙1,4∙65+0,8∙65=234см2.

Определим минимальные геометрические характеристики принятого сечения:

bf t3f

twhw3

æ hw

ö2

65× (1,4)3

0,8× (65)3

æ 65

1,4

ö2

Jx = 2×

+ 2 × bf × tf × ç

÷ = 2 ×

+ 2 ×

65×1,4 ×ç

= 218945,74см

;

è 2

218945,74

= 30,59см ;

234

J у = 2

t f b3f

hwtw3

1, 4 × (65)3

65 × (0,8)3

= 64081,94см

;

2 ×

J у

iу =

64081.94

= 16,55см ;

234

Определим максимальную гибкость:

lefy

= λ

917,2

= 55,42 ;

max

16,55

- для колонны с сечением из одного двутавра α1=0,42 α2=0,24 по прил.4 [2]

и по табл. 3.10 [1] определяем ϕmin = ϕy = 0,817 .

Проверяем устойчивость колонны относительно оси y –y:

σ y =

3500 ×10

= 183,07МПа < Ry ×γ c = 260 ×1,0 = 260МПа .

ϕy ×

0,817 × 234

Недонапряжение составляет

260 -183,07

×100% = 30% ,

260

Проверяем колонну на гибкость:

λmax = 55,42 £ λu

= 137,76

где

λu

= 180 - 60 ×α = 180 - 60 ×0,704 = 137,76

α =

σ y

183,07

= 0,704 .

Ryγc

260 ×1,0

Рис. 31 Сечение колонны.

2.4.3.2 Расчет базы колонны

Рис. 32 База колонны.

Принимаем фундамент из бетона класса C 810 .

fck=8 МПа – нормативное сопротивление бетона осевому сжатию(СНБ 503.01-02.); gс=1,5 – частный коэффициент безопасности бетона;

fcd =	fck	=	8	= 5,33МПа – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

	γc		1,5

a=1 – коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки;

wu=1,5 - коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии; fcud = ωu ×α × fcd =1,5×1×5,33 = 6,8МПа ;

Требуемая площадь опорной плиты:

A =	N	=	3500 ×	10	= 5147, 06см2 ;
A =		=			= 5147, 06см2 ;
пл	fcud	6,8
	fcud	6,8

Назначаем толщину траверсы tt=10мм; вылет консольной части плиты c=50мм (с рекомендуется назначать в пределах 40 – 50 мм, но не менее 40 мм).

Ширина плиты:

Bпл = bf

+ 2 × (tt + c) = 65 + 2 × (1 + 5, 0) = 77см ;

Принимаем Bпл =77см;

Требуемая длина плиты: L =

Aпл

5147, 06

= 66,84см ;

пл

Bпл

Принимаем Lпл =85см;

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

σф

3500 ×10

= 5,98МПа < fcud = 6,8МПа ;

× L

77 × 76

Определяем изгибающие моменты для участков 1, 2, 3:

Участок 1 опёрт на четыре канта:

= α

×σ

× a

= 0,125 × 5,98 ×10−1 × 32,12 = 77, 02кН × см;

где a1=0,125 (табл. 2.14 [1]) в зависимости от

= 2,02 ;

32,1

Участок 2 опёрт на три канта:

= β

×σ

× a 2 = 0,133 × 5, 98 ×10−1 × (8, 6)2

= 5,88кН × см;

где b1=0,133 (табл. 2.15 [1]) в зависимости от

= 7,56 > 2 ;

Участок 3 консольный:

8,6

3 =

ф × с2

5,98 ×10−1 × 52

= 7, 475кН × см

Требуемую толщину плиты определяем по максимальному моменту:

tп =	6 × M1	=	6 × 77,02 ×10	= 3,85см ;
			260 ×1, 2
	Ry ×γ c

Т.к. требуемая толщина плиты больше 2см, что превышает выпускаемые толщины для стали С275 то принимаем сталь С 235.

tп	=	6×M1		=	6×77, 02×10	= 4, 28см
		Ry	×γc		210×1, 2

где:Ry=210МПа – расчетное сопротивление стали С235 для листового, широкополосного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине св. 40 до 100мм (табл.2.3,[1]);

Принимаем толщину из стали С235, равную 5см (табл. 7.14 [1]).

	Угловой шов крепления траверсы к колонне рассчитываем по металлу границы
сплавления,				так	как
β f	× Rwf × γ wf = 0, 9 × 200 ×1 = 180(МПа) > βz × Rwz × γ wz = 1, 05 ×162 ×1 = 170,1(МПа) ,где:
	β f	и βz —коэффициенты		глубины проплавления шва (табл.4.2	[1]). При
полуавтоматической			сварке в	среде углекислого газа проволокой СВ-08ГА	Æ1,4-2мм
β f	= 0,9	и βz =1,05	(табл. 4.2	[1]);
	Rwf	= 200(МПа) - расчетное сопротивление по металлу шва ( табл.4.4 [1] )
	Rwz	= 0,45×Run (МПа) ,где Run = 360(МПа) - временное сопротивление стали С235 (табл.

2.3 [1]);

Rwz

= 0, 45 × 360 =162(МПа)

γ wz = γ wf

= 1

— коэффициенты условий работы сварного шва;

Высоту траверсы находим по длине сварных швов, необходимых для прикрепления её к

стержню колонны четырьмя вертикальными швами. Катет шва принимаем к f

= кt = 10мм .

ht =

3500×10

+1 = 52, 44см

4× βz

×kf

× Rwz

×1, 05×1×162

Принимаем высоту траверсы 55см, толщину 1см.

Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление фундамента σф на

траверсу:

dt =

bf - tw

65 - 0, 8

= 16, 05см

Интенсивность погонной нагрузки на диафрагму:

q = σ

×d

тр

= 5,98 ×16,05 = 9, 6кН / см

Рис. 33 Грузовая площадь, расчетная схема и эпюра моментов.

Производим проверку траверсы на прочность (sф=5,98МПа, Ry=210МПа): -на консольном участке

M =

× a2

9, 6 × 8, 6

= 355кН × см;

W =

× h

1× 552

= 504,17см3

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 65 6 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
01.03.20164.78 Mб33Архитектура-2013.docx
#
14.08.20196.62 Mб3Аттестационная работа 2 семестр1.doc
#
25.09.201990.11 Кб4аттестация 1 шпоры.doc
#
25.09.2019113.66 Кб4аттестация 2 шпоры.doc
#
14.11.201952.22 Кб1Бактериологический м.д. №5.doc
#
01.03.2016788.57 Кб29Балочная клетка_КП1.pdf
#
01.03.2016374.78 Кб14ББД ЛР02 Разр словаря и мак вх док 2012_4.DOC
#
01.03.2016465.92 Кб5ББД ЛР03 Разр КМ БД 2012_7.doc
#
01.03.2016334.34 Кб7ББД ЛР04 ЛМ и ФМ БД 2012_4.DOC
#
01.03.2016559.62 Кб9ББД Метод Пос по ЛМ БД 2011_5.doc
#
01.03.2016403.46 Кб21ББД Метод Пособ по КМ БД 2012_4.doc