Проектирование стыка по стенке

Стык по стенке сначала конструируется, а потом проверяется расчетом

1).Определяем max расстояние между крайними рядами болтов

2).Определяем количество вертикальных рядов: m=3

3).Определяем коэффициент α

4).Определяем количество горизонтальных рядов: k=10

принимаем 120 мм.

4).Назначение размеров накладки по стенке:

_{Проверка:}

Проектирование узла опирания главной балки на колонну

Опирание главной балки на колонну – верхнее с внутренним расположением опорного ребра.

Высота опорного ребра: .

Ширина свеса опорного ребра:

Толщина опорного ребра:

По сортаменту принимается

Рассчитаем характеристики сечения:

Проверка устойчивости условного элемента:

_{- проверка выполнена.}

Проектирование центрально – сжатой колонны Определение геометрической длины колонны

Рис. 3. Конструктивная схема колонны

Назначение расчетной длины колонны

Опирание главной балки на колону шарнирое. Сопряжение колонны с фундаментом шарнирное.

т.к. закрепление шарнирное, то

Назначение типа поперечного сечения колонны

Для центрально сжатых колонн основным предельным состоянием является потеря устойчивости. Для обеспечения устойчивости целесообразно принимать сечения с большими габаритами, но малой площадью сечения.

Принимаем колонну двухветьевую из швеллеров. По длине колонны соединены решеткой.

Компоновка поперечного сечения относительно материальной оси

Рис. 4. Компоновка сечения колонны

1. Начальная гибкость принимается равной 50 - 60% от предельной гибкости. Принимаем гибкость λ=60.

2. Принимаем коэффициент продольного изгиба .

3. Определение требуемой площади:

4. Из сортамента ГОСТ 8240-72* принимаем 2 швеллера № 27:

5. Вычисление реальной гибкости:

6. Проверка устойчивости колонны:

- проверка выполняется, устойчивость колонны обеспечена.

Компоновка поперечного сечения относительно свободной оси

1. ,

где - приведенная гибкость;

- требуемая гибкость колонны, назначенная из условия равноустойчивости;

= 30 – предельная гибкость отдельной ветви колонны из условия потери ей общей устойчивости.

2. 

3. Определение расстояния между центрами тяжести швеллеров:

4. Определение расстояния В:

5. 

6. 

7. 

8. Проверка устойчивости:

- проверка выполняется, устойчивость стенки обеспечена.

Расчет элементов решетки

Принимаем безраскосную решетку. Расчетная схема решетки схематично изображена на рис. 5

Рис. 5. Расчетная схема элемента решетки

1. Назначение размеров накладки

Планки решетки рассчитываются на действие условной поперечной силы

Q_fic , возникновение которой возможно в случае приложения нагрузки с эксцентриситетом.

Определение расстояния между центрами накладок:

где - толщина планки, которую принимаем конструктивно:

По ГОСТ 82-70* примем h_пл=210 мм.

l_y1 – расстояние между накладками, которое определяем из условия устойчивости ветви:

Таким образом:

Определение толщины планки.

Толщина планки определяется максимальным значением из следующих условий:

1. - условие прочности при изгибе;

2. - условие прочности на срез;

3. - условие местной устойчивости.

По ГОСТ 82-70* принимаем .

2. Проверка устойчивости колонны относительно свободной оси с учетом податливости пластинок

Гибкость составной колонны считается по формуле:

где =70,1 – гибкость стержня колонны без учета планок;

– гибкость отдельной ветви колонны на участке в свету между планками:

Тогда:

Проверка прочности:

3. Проектирование узла крепления планки к колонне

1. Расчетная длина шва:

2. Катет шва:

где _min и _max – минимальная и максимальная из толщин полки швеллера и планки.

Принимаем

3. Проверка прочности шва:

где - усилие, действующее на шов от изгибающего момента;

- усилие, действующее на шов от перерезывающей силы.

где

где

Таким образом: