Другие предметы \ Металлические конструкции

Выбор марок стали и компоновка балочной клетки. Расчет и конструирование главной клетки. Расчет и конструирование колонны сплошного сечения, страница 6

, поэтому согласно п. 11.14[2] при статических нагрузках расчет прочности ослабленного сечения производят по условной площади

5. Коэффициент ослабления сечения по моменту инерции:

поэтому расчет прочности ослабленного сечения балки производят с использованием момента инерции:

6. Центральная проверка:

Прочность ослабленного сечения обеспечена.

2.11Расчет сопряжения вспомогательной балки с главной балкой

Сопряжение балок “ пониженное”.

1. Расчетное давление вспомогательной балки:

2. Для прикрепления вспомогательной балки принимаем болты диаметром 24 мм точностью 5.6. и площадью брутто А=4,52.

3. Несущая способность болта

- на срез

при точности болтов 5.6.- расчетное сопротивление болтового соединения на срез.

- на смятие соединительных элементов

- расчетное сопротивление смятию элементов , соединяемых болтами.

при - наименьшая суммарная толщина листов, смещаемых в одном направлении. =0,8см – толщина ребра жесткости главной балки.

4. Наименьшее необходимое количество болтов:

окончательно принимаем n= 7 болтов.

3. Расчет и конструирование колонны сплошного сечения

3.1. Определение размеров колонны:

1. Определяем расчетные длины колонны:

Закрепление нижнего конца колонны шарнирное, главная балка жестко закрепляет верхний конец колонны, а второстепенная – шарнирно, поэтому коэффициенты приведения длины приняты μ_х=0,8 μ_у=1.

2. Задаемся значением коэффициента φ=0,522 (λ=93) и определяем требуемую площадь сечения колонны:

3. Определяем требуемые радиусы инерции:

4. Определяем минимальные требуемые генеральные размеры сечения

, где α₁ и α₂ – коэффициенты, определяемые по табл. 4 приложения IV (1).

В двутавровом сечении по конструктивным соображениям b≤h, поэтому принимаем b=280 мм, h=280 мм.

5. Компонуем сечение колонны, стремясь выдержать отношения

(1) и (2)

Из условия (1) следует, что при R_y=315 МПа.

При b=280 мм получаем . Примем толщину полки t_f=16 мм.

Из условия (2) следует, что при R_y=315 МПа.

При h=280 мм получаем . Примем толщину стенки t_w=8 мм.

6. Определяем минимальные геометрические характеристики принятого сечения:

7. Определяем максимальную гибкость:

По табл. 1 прил.3 [1] определяем, что и

Принимаем

9. Проверяем устойчивость колонны относительно оси X-X ( материальной):

Недонапряжение: что допустимо.

3.2. Расчет базы колонны

1. Рассмотрим случай, когда (при R_б = 4,5 МПа для бетона В7,5). Принимая плиту квадратной, определяем ее ширину:

Принимаем 55см.

2. При определяем требуемую толщину плиты, рассматривая трапецеидальный участок плиты как консоль ; заменяя условно квадратные сечения плиты и стержня колонны равновеликими или по площади кругами и используя для них готовые решения, проверяем полученную толщину плиты.

3. Определяем расстояние от края контура колонны до центра тяжести консоли:

4. Площадь консоли:

5. Изгибающий момент в заделке консоли:

6. Требуемая толщина плиты:

Принимаем толщину плиты .

7. Определяем радиусы кругов, равновеликих по площади плите и контуру стержня колонны:

8. По отношению находим значения коэффициентов и

по таблице 4.4 (1) и вычисляем изгибающие моменты:

9.Определяем нормальные и касательные напряжения:

10. Проверяем приведенное напряжение:

Недонапряжение составляет:

3.3. Расчет прикрепления вспомогательной балки к колонне.

Вспомогательная балка крепится к колонне сбоку. Принимаем сталь прокатную угловую равнополочную №10. Принимаем =7 мм при ручной сварке электродами Э50А, находим при =0,7 и =215МПа.