- •Инженерно-экономический институт
- •Кафедра строительных конструкций и архитектуры курсовая работа
- •Общие указания
- •1. Компоновка и выбор схемы балочной клетки
- •1.1. Расчет настила
- •Расчет стального настила
- •1.2. Расчет балок настила и вспомогательных балок
- •1.3. Технико-экономические показатели рассмотренных вариантов
- •Технико-экономические показатели
- •2. Расчет и конструирование главной балки
- •Расчетная схема. Расчетные нагрузки и усилия
- •Определение высоты главной балки
- •Рекомендуемые гибкости стенок балок
- •Определение толщины стенки
- •Подбор сечения поясов
- •Пример (продолжение, начало см. Пп. 1.1, 1.2, 1.3)
- •Момент инерции стенки балки
- •Расстояние между центрами тяжестей поясных листов
- •Фактические геометрические характеристики подобранного сечения
- •Изменение сечения балки по длине
- •Геометрические характеристики измененного сечения балки
- •Расчет поясных швов
- •Проверка обеспеченности общей устойчивости балки Пример
- •Проверка местной устойчивости элементов балки
- •Пример Проверка устойчивости сжатого пояса
- •Проверка устойчивости стенки
- •Конструирование и расчет опорной части балки
- •Расчет и конструирование укрупнительного монтажного стыка балки на высокопрочных болтах
- •Проектирование примыкания балок настила к главной балке
- •Расчет и конструирование колонны
- •3.1. Подбор сечения стержня сплошной сварной колонны Пример
- •Геометрические характеристики поперечного сечения стержня колонны
- •Компоновка сечения
- •Тогда толщина полки:
- •Из условия местной устойчивости свесов полок (п. 7.23*):
- •Геометрические характеристики сечения
- •3.2. Подбор сечения сквозной колонны балочной площадки
- •Расчет относительно материальной оси
- •Расчет относительно свободной оси
- •Геометрические характеристики сечения
- •Расчет планок
- •Конструирование и расчет оголовка колонны Пример
- •Конструирование и расчет базы колонны
- •Пример Определение размеров опорной плиты
- •Тогда ширина плиты:
- •Расчет траверсы
- •Проверяется прочность ребра: по нормальным напряжениям:
- •Сокращенный сортамент горячекатаных двутавров (по гост 8239-72*)
- •Сокращенный сортамент горячекатаных швеллеров (по гост 8240-72)
- •Сталь широкополосная универсальная (по гост 82-70*)
- •Сталь горячекатаная толстолистовая (по гост 19903-74*)
- •Коэффициент для расчета на изгиб плит, опертых на четыре канта
- •Коэффициент для расчета на изгиб плит, опертых на три или на два канта
- •162600, Г. Череповец, пр. Луначарского, 5
Проектирование примыкания балок настила к главной балке
Проектирование примыкания балок настила к главной балке выполняется только при сопряжении балок в одном уровне.
Принимаются болты класса точности "В" М20, класса прочности 5.6. Диаметр отверстий d = 23 мм. По табл. 58* и 59* [3] определяется расчетное сопротивление болтов срезу Rbs = 190 МПа, расчетное сопротивление смятию элементов, соединяемых болтами, Rbp = 465 МПа. Площадь болта Ab = 3,14 см2 (табл. 62*[3]). Несущая способность односрезного болта по срезу при b = 0,8 принимается по табл. 35*[3]:
Nbs = Rbs b ns = 190 106 0,8 3,14 10-4 1 = 47 728 Н = =47,73кН,
где ns - число расчетных срезов одного болта.
Несущая способность по смятию более тонкого элемента (ребра) равна
Ndp = Rbp b d t = 465 106 0,8 0,02 0,008 = 59 520 Н = =59,52кН,
где t – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении.
Так как Nbs = 47,73 кН < Nbp = 59,52 кН, необходимое количество болтов подбирается по срезу по усилию F = Qmax1 = 92,4 кН, где Qmax1 – поперечная сила балки настила на опоре (см. п. 1.2):
Принимаются два болта и размещаются так, как показано на рис. 11.
Проверяется прочность стенки на срез по площади сечения нетто:
Рис. 11. Примыкание балки настила к главной балке
Расчет и конструирование колонны
Колонны предназначены для передачи нагрузки от главных балок на фундаменты и состоят из трех частей: верхней – оголовка, воспринимающего нагрузку от балок; средней – стержня, передающего нагрузку от оголовка на нижнюю часть, закрепляющую стержень в фундаменте в соответствии с принятой расчетной схемой и равномерно распределяющую нагрузку на фундамент.
По типу сечения колонны бывают сплошные или сквозные. Стержень колонны сплошного сечения проектируют в виде широкополочного двутавра типа К (колонный) или сварного (составного) двутавра. Стержень сквозной центрально сжатой колонны обычно состоит из двух ветвей (швеллеров или двутавров), связанных между собой решетками.
Расчет колонны включает в себя: выбор типа сечения стержня, установление расчетной схемы, подбор сечения и проверку устойчивости стержня, расчет и конструирование оголовка и базы колонны. При выборе типа сечения стержня колонны необходимо учитывать величину нагрузки, действующей на колонну. В курсовой работе сечение стержня колонны следует принимать в соответствии с заданием.
Расчетная схема колонны должна соответствовать принятому конструктивному решению узла сопряжения главной балки с оголовком, базы с фундаментом. Поэтому в зависимости от конструктивных решений узлов колонны ее следует рассматривать как защемленную или шарнирно опертую. Верхняя часть стержня колонны большей частью принимается шарнирной.
Нижний конец колонны рассматривается шарнирно закрепленным, если опорная плита базы непосредственно закреплена в фундаменте двумя фиксирующими анкерными болтами диаметром d = 20…30 мм, и жестко закрепленным, если база колонны закреплена в фундаменте не менее чем четырьмя анкерными болтами диаметром d = 24…36 мм посредством специальных столиков.
В соответствии с принятым характером закрепления концов колонны расчетная (приведенная) длина стержня колонны lef определяется по формуле
lef = lк ,
где - коэффициент приведения длины.
Конструктивная длина колонны lк, см, определяется на основании заданной отметки верха перекрытия H по формуле
lк = H + hз – (h + hб.н + tн + 2,0),
если принят поэтажный вариант сопряжения балок, и по формуле
lk = H + h3 - (h + tн + 2,0),
если вариант сопряжения балок в одном уровне.
Здесь h3 – заглубление колонн ниже нулевой отметки; h – высота сечения главной балки; hб.н – высота сечения балки настила; tн – толщина металлического настила.
Расчетное значение продольного усилия сжатия, возникающего в поперечном сечении стержня колонны среднего ряда, может быть вычислено по формуле:
N = 2 Qmax ,
где Qmax – поперечная сила в опорной части главной балки.