- •1.Компановка балочной клетки. Расчет настила и вспомогательных балок
- •1.2. Расчет стального листового настила
- •1.3. Расчет прокатных балок
- •Сравнение вариантов
- •1.4. Сравнение вариантов
- •2. Расчет и конструирование главной балки балочной клетки
- •2.1. Подбор сечения главной балки
- •2.1.1 Определение усилий, действующих в главной балке.
- •2.1.2. Подбор основного сечения главной балки.
- •2.1.3 Изменение сечения по длине балки.
- •2.2. Проверка общей устойчивости балки
- •Расчет местной устойчивости стенки балки
- •Расчет сварных швов, соединяющих полки со стенкой
- •Расчет ребра
- •2.6. Монтажный стык балки
- •2.7 Узлы сопряженных балок
- •3. Расчет поддерживающих колонн
- •3.1. Определение нагрузок на колонну
- •3.2. Определение расчетных длин колонны
- •3.3. Подбор сечения стержня колонны
- •3.3.1. Расчет и конструирование стержня сплоаноотенчатой составной колонны
- •3.3.2. Расчет и конструирование стрежня сквозной колонны
- •3.4. Расчет и конструирование оголовка колонны
- •3.5.Расчет и конструирование базы колонны
- •4.Графическое оформление курсовой работы
- •Приложение
- •Список литературы:
3.1. Определение нагрузок на колонну
Нагрузка на колонну передается в виде опорных реакций вышележащих конструкций.
Для расчета принимают центральную колонну, как наиболее нагруженную. Нагрузка равна двойной реакции главной балки с учетом собственного веса (см. подразд.2.б):
Рис.3.1. Поддерживающая колонна балочного перекрытия
3.2. Определение расчетных длин колонны
Расчетная длина колонны постоянного сечения
(3.1)
где - коэффициент расчетной длины, вычисляемый в зависимости от условий закрепления концов колонны и характера нагрузки. Для колонн постоянного сечения с четко определенными условиями закрепления коэффициент определяют по табл.3.1;
Коэффициент приведения расчетных длин колонн и стоек постоянного сечения [1, табл.71а]
Таблица 3.2
- геометрическая длина колонны, равная расстоянию между точками закрепления колонны от поперечного смещения. В плоскости главных балок (относительно оси Х) (рис.3.1,а-в),
(3.2)
- отметка верха настила, принимается по заданию; строительная высота перекрытия (подразд.1.1); - заглубление колонны от уровня пола (отм.0.000) до подошвы опорной плиты базы фундамента, принимается = 0,6...0,8 м (рис.3.1,а-в).
Из плоскости главных балок (относительно оси у ) геометрическую длину принимают в случае, если по верху колонны установлены распорки, предотвращающие поперечное смещение верхнего конца колонны. В противном случае геометрическую длину принимают:
(3.3)
где - толщина настила (см. подраздел.1.2); - высота поднастильной балки 1-й вариант (см.п.1.3.1);
для балочной клетки нормального типа (см. рис.3.1,в)
(3.4)
где - высота второстепенной балки (см.п.1.3.2);
- высота поднастильной балки 2-й вариант (см.п.I.3.1).
3.3. Подбор сечения стержня колонны
В настоящем подразделе рассмотрены расчет и компоновка стержней по двум вариантам (разд.3), соответствующим рис.3.1,ж и рис.3.1.и,э.
3.3.1. Расчет и конструирование стержня сплоаноотенчатой составной колонны
Стержень сплошностенчатой колонны, не имеющий ослабления сечения, рассчитывают на устойчивость.
Требуемая площадь сечения из условия устойчивости
(3.5)
где N - нагрузка на колонну (см. подразд.3.1); - коэффициент продольного изгиба центрально-сжатого элемента, принимается по [табл.72; 2, табл.1, прил. 3]; - расчетное сопротивление стали по пределу текучести [1, табл.51, 51а, 51б; 2, табл. 1.6], марку стали принимают по заданию; - коэффициент условий работы
[I, табл.6; 2 табл.1.9]; - коэффициент продольного изгиба центрально-сжатого элемента, принимаем по [1, табл.72; 2, табл.1, прил. Ш].
Для определения предварительно задают гибкость Находят радиусы инерции (требуемые)
(3.6)
Рассчитывают минимальные требуемые генеральные размеры сечения (см.рис.3.1,ж):
(3.7)
где 1,2 - коэффициенты, принимаемые по [2, табл.4, прил.1]. Окончательные значения b и h назначают по конструктивным соображениям для двутаврового сечения .
Компоновку сечения производят исходя из требования обеспечения местной устойчивости стенки и поясов сечения [I, пп.7.14, 7.22].
Толщину стенки и поясов назначают исходя из условий:
(3.8)
г де - соответственно ширина и толщина пояса; - толщина стенки; - высота стенки (см. рис.3.1,ж), предварительно принимают =h.
Отсюда толщина стенки
(3.9)
Требуемая площадь пояса
(3.10)
где - площадь стенки.
Требуемая из условия (3.8)
(3.11)
В случае, если значения и принимают меньше вычисленных по формулам (3.9)-(3.10), сечение необходимо укрепить ребрами согласно [I, п.7.21].
После назначения размеров определяют минимальные геометрические характеристики сечения стержней (относительно оси Y):
площадь
(3.12)
м омент инерции
(3.12’)
радиус инерции
(3.13)
Рассчитывают гибкость относительно оси Y
(3.14)
По полученному значению гибкости находим [1, табл.72; 2, табл.1, прил.3].
Полученное сечение должно удовлетворять следующим требованиям:
условию устойчивости
(3.15)
условию гибкости
( 3.16)
где - предельная гибкость сжатого элемента [1, табл.1а,2,табл.2, прил.1V].
Если сечение имеет ослабление, необходимо проверить прочность в месте ослабления:
(3.17)
где - площадь в месте ослабления сечения.