- •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
Пример Определение размеров опорной плиты
Размер опорной плиты в плане определяется исходя из условия прочности бетона фундамента смятию под плитой:
где где – коэффициент (зависит от отношения площади фундамента к площади плиты). В курсовом проекте можно приближенно принимать = 1,2; Rb – прочность бетона осевому сжатию. Для бетона класса В12,5 Rb = 7,5 МПа.
Назначается минимально возможная длина плиты базы колонны:
Lpl = b + 2 90 мм = 380 + 180 = 560 мм = 0,56 м.
Тогда ширина плиты:
Принимается плита с размерами в плане 580 560 мм.
Уточняется значение коэффициента :
перерасчет плиты не требуется.
Здесь Af = (Bpl + 2 a)(Lpl + 2 b) = (0,58 + 2 0,1)(0,56 + 2 0,1) = 0,5928 м2 ; a = b = 100 мм = 0,1 м – расстояние от края опорной плиты базы колонны до наружной грани подколонника.
= = м2,
Вычисляется значение равномерно распределенной нагрузки на плиту снизу, равной реактивному давлению фундамента:
Из условия работы опорной плиты базы колонны на изгиб, которая рассматривается как пластина, опертая на торец стержня колонны и траверсы, устанавливаются значения максимальных изгибающих моментов на отдельных расчетных участках.
Уч а с т о к 1 ( п л и т а , о п е р т а я п о ч е т ы р е м с т о р о н а м )
Отношение большей стороны участка (b = 0,4 м) к меньшей (а = 0,38 м) равно:
По табл. 5 приложения определяется коэффициент = 0,052.
Максимальный момент в плите участка 1 в направлении короткой стороны а равен:
Требуемая толщина плиты:
– максимальной толщины стали С245 (табл. 51*[3]). Устанавливается дополнительное ребро (см. рис. 17, б) и принимается для плиты сталь С345. При толщине проката 20…40мм Ry = 300 МПа.
Уточняется толщина плиты на участке № 1:
= 0,096; М1 = 0,096 9 103 0,22= 34,6 кНм;
У ч а с т о к 2 ( к о н с о л ь н а я п л и т а )
В пластинке, опертой по трем сторонам, изгибающий момент в середине свободного края определяют по формуле:
,
где а – закрепленная сторона отсека; – коэффициент (см. приложение, табл. 6).
Так как отношение закрепленной стороны участка к свободной:
участок 2 рассматривается как консольный:
8
Требуемая толщина плиты:
У ч а с т о к 3 ( к о н с о л ь н а я п л и т а )
Назначается толщина листа траверсы ttr = 12 мм и определяется вылет консольной части плиты:
Требуемая толщина плиты:
Принимается толщина плиты 30 мм (2 мм принимаются на фрезеровку).
Расчет траверсы
Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа сварочной проволокой Св-08Г2С, d = 1,4…2 мм. Максимальный катет углового шва вдоль кромок двутавра № 409 kf = 8 мм. Соответствующие характеристики: Rwf = 215 МПа, Rwz =166,5 МПа; f = 0,9; z = 1,05. Расчет выполняется по металлу границы сплавления, так как f Rwf = 0,9 215 = 193,5 МПа > z Rwz = 1,05 166,5 = 175 МПа.
Расчет ребра:
Площадь, с которой нагрузка передается на ребро:
Ар = 0,2(0,38 - 0,0083) = 0,07434 м2;
Нагрузка на ребро:
N’ = Ар q = 0,07434 9 103 = 669,06 кН;
Необходимая длина сварного шва крепления ребра к ветвям колонны:
Принимается высота ребра hр = 200 мм =0,2 м.
Расчет траверсы:
Необходимая длина сварного шва крепления траверсы и ребра к ветвям колонны:
Принимается высота траверсы htr = 420 мм =0,42 м. Крепления траверсы и к плите принимаются конструктивно kf = 8 мм по табл. 38*[3], так как принят фрезерованный торец колонны.
Проверяется траверса на изгиб и срез.
Нагрузка на 1 м длины ребра (см. рис. 17, б):
qr = 9 103 0,2 = 1800 кН/м.
Изгибающий момент в месте приварки ребра к ветви колонны:
Поперечная сила:
Qr = qtr a = 1800 0,09 = 162 кН.
Момент сопротивления листа ребра: