- •Исходные данные
- •1. Компоновка балочного перекрытия
- •1.1 Нормальный тип балочной клетки.
- •1.2 Определение нагрузки на балки настила
- •1.3 Подбор балок настила
- •2.4 Проверка прочности балки настила по нормальным напряжениям
- •2.5 Проверка жесткости балок настила
- •3 Проектирование главной балки
- •3.1 Определение нагрузок.
- •3.2. Компоновка и подбор сечения главной балки
- •3.3 Расстановка поперечных рёбер.
- •3.4. Проверка общей устойчивости главной балки.
- •3.5 Расчет поясных швов.
- •3.6 Конструирование и расчет монтажного стыка на болтах.
- •3.7 Проектирование опорной части балки
- •Выступающая вниз часть опорного ребра не должна превышать
- •Принимаем
- •4 Проектирование центрально-сжатой колонны.
- •4.1 Проектирование стержня центрально-сжатой колонны. Конструирование и расчет оголовка колонны.
- •4.2 Проектирование опорной плиты.
- •Список литературы.
3.7 Проектирование опорной части балки
При шарнирном соединении опорная реакция передается с балки на колонну через опорные ребра, которые ставятся в торце балки.
О порные ребра надежно прилегают к стенке сварными швами, а торцы строгают, причем при таком конструктивном решении ось опорного ребра следует совмещать с осью полки колонны.
Размеры опорных ребер находятся из расчета на смятие их торцевой поверхности опорной реакцией балки
где
,
где ;
.
Ширина выступающей части ребра:
;
Принимаем:
.
Ширина примыкающих участков стенки:
;
Проверка устойчивости опорного участка балки:
;
где ;
- коэффициент продольного изгиба стойки;
- гибкость стойки;
- площадь сечения условной стойки;
,
где - момент инерции опорного ребра жесткости.
.
Выступающая вниз часть опорного ребра не должна превышать
Принимаем
Опорные ребра привариваются к стенке балки полуавтоматической сваркой двусторонними швами. Катет углового шва определяется из условия, что расчетная длина флангового шва должна быть не более .
Определение требуемого катета сварного шва:
где - при двусторонних швах;
- коэффициент глубины провара шва;
- расчетное сопротивление угловых швов условному срезу по границе сплавления;
- коэффициент условной работы шва, для принятого климатического района
- коэффициент условий работы конструкции
Принимаем Kf=7мм
Длина рабочей части шва не должна превышать высоту стенки балки
lw=85βfkf<=hw
lw=85*0,7*0,007=420мм<1260мм
условие выполняется.
4 Проектирование центрально-сжатой колонны.
4.1 Проектирование стержня центрально-сжатой колонны. Конструирование и расчет оголовка колонны.
Материал колонны ;
База с фрезерованным торцом;
;
Расчетное усилие в колонне принимается равным суме двух опорных реакций главных балок с коэффициентом , учитывающим собственный вес колонны
Сопряжение колонны с фундаментом шарнирное.
Сопряжение балок с колонной шарнирное.
Расчетная длина колонны
где - геометрическая длина колонны (от низа опорной плиты до низа главной балки),
l = 5 м.
- коэффициент приведения длины стержня в зависимости от схемы загружения и
вида нагрузки, ;
Вычисление требуемой площади поперечного сечения колонны:
где - коэффициент условий работы;
- коэффициент продольного изгиба принимается по таблице 72 СНиП в зависимо
сти от и
- предварительно задаются т.к. то
Принимаем по таблице
Принимаем двутавр 20К1:
h = 194,4 мм;
А = 51,7 см2;
Ix = 3730 см4;
Iy = 1310 см4;
ix = 8,49 см;
iy = 5,03 см;
b = 200 см;
d = 6,3см;
t = 9,8 см.
Определение фактической гибкости
- коэффициент продольного изгиба принимается по таблице 72 СНиП в зависимости от и
Принимаем
Проверка общей устойчивости колонны
Условие выполняется.
Толщину опорной плиты принимаем конструктивно 25мм.
Толщину ребер находят из условия прочности на смятие:
;
где Rp – расчётное сопротивление стали,, табл 51 СНиП 2-23-81* . Rp=360 МПа
Принимаем ts = 7мм.
Высоту ребер определяем требуемой длиной вертикальных швов, передающих нагрузку на стержень колонны. Сварку принимают полуавтоматическую.
.
;
Принимаем:
.
Принимаем hs = 0,32м.
Проверяем прочность ребра на срез:
.
Проверяем прочность стенки колонны на срез в месте прикрепления к ней ребер оголовка:
где ns – количество поверхностей среза, ns = 2.
tw – толщина стенки колонны, tw = d = 0,063 м.
Условие выполняется.