Строительство и архитектура \ Металлические конструкции

Расчет конструкции из балочной клетки (перекрытия) и поддерживающих ее колонн, которые опираются на отдельно стоящие фундаменты, страница 4

i x тр = ==2,38 см.

i y тр = ==0,89см.

Принимаем парные уголки 80х4 iх = 3,07 см

7.  База колонны

База является опорной частью колонны и служит для передачи усилий с колонны на фундамент. Конструктивное решение базы зависит от типа и высоты сечения колонны, способа сопряжения с фундаментом, принятого метода монтажа колонн.

По конструктивному решению базы могут быть с траверсой, с фрезеровочным торцом и с шарнирным устройством в виде центрирующей плиты. Для нагрузок, предусмотренных в курсовой работе, наиболее рациональным решением является база с траверсой. С помощью базы осуществляем жесткое сопряжение колонны с фундаментом.

Принимаем: расчетное усилие N = 886,74  кН, бетон класса В12,5 с  Rb,loc = 10,24 МПа.

Рисунок 8 – База колоны

Определение размеров опорной плиты в плане

Бетон В15 в центрально-сжатых колоннах размеры плиты в плане определяют из условия прочности фундамента.

, где:

 - Конструктивная площадь опорной плиты;

 – Конструктивная площадь бетонного блока;

 - Расчётное усилие в колонне на уровне базы;

; - Конструктивная высота плиты;

 - Конструктивная ширина плиты;

Площадь бетонного основания 90х90 = 8100 см2;

 – коэффициент, принимаемый при равномерном распределении напряжений под плитой;

 - Расчётное сопротивление сжатию для бетона В15;

 – требуемая толщина плиты;

 – момент с оперением на один кант;

 – момент с оперением по четырём кантам;

 – Расстояние от ребра до траверсы;

 – момент с оперением по трём сторонам;

 – коэффициент, принимаемый по т.6.9 [1], в зависимости от соотношения сторон закреплённой пластинки b к свободной a;

В центрально-сжатых колоннах размеры плиты в плане определяют из условия прочности фундамента.

Напряжение под плитой:

Тогда

Rb,loc = 15,3 МПа для бетона B15

, условие выполняется. Размеры плиты не требуют изменения

Определение толщины плиты:

Рисунок 9 –Схема опирания колонны на базу

8 Расчет узла сопряжения колонны с главной балкой

Проверка опорного ребра балки на смятие.

, где:

 – Реакция опоры балки;

Rbp= 485 МПа – расчётное сопротивление болтов на смятие; (п.1 [1])

 – Площадь опирания балки на опорный столик;

 - Прочность достаточна.

Проверка углового шва опорного столика балки на срез:

Расчет по металлу шва:

Где: – коэффициент, учитывающий глубину проплавления шва и границы сплавления в зависимости от условий сварки (таб. 4.4 [1]);

 – катет шва;

 – расчётное сопротивление металла шва;

 – временное сопротивление металла шва;

 – коэффициент надёжности по материалу шва;

 

 – Коэффициент работы шва по расчёту по металлу;

 – Коэффициент условий работы элементов конструкции (п.4 [1]);

 – реакция опоры главной балки;

– расчётная длина углового шва;

Расчет по металлу границы сплавления:

Где:  – коэффициент учитывающий глубину проплавления шва и границы сплавления в зависимости от условий сварки (таб. 4.4 [1]);

 – Расчётное сопротивления зоны сплавления (п.1 [1]);

 – Нормативное сопротивление металла границы сплавления, принимаемая равным нормативному сопротивлению основного металла по временному сопротивлению;

 – коэффициент условий работы шва по границе сплавления;

 – длина шва;

Так как оба условия выполняются, то можно сделать вывод, что длины шва  на каждую сторону опорного ребра достаточно.

9 Расчет узла крепления второстепенной балки к главной

Требуемое количество болтов:

Из условия среза:

Где:  – реакция опоры второстепенной балки;

 – площадь сечения болта для болтов  (т.4.8 [1]);

 – коэффициент условий работы болтового соединения (т.4.10 [1]);

 – коэффициент работы элемента;

 - расчётное сопротивление на срез для болта класса 4,8 (п.3 [1]);

 – число расчётных срезов одного болта;

Из условия смятия:

Где:  – диаметр болта;

 – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

 - расчётное сопротивление на смятие для стали С245 (п.1 [1]);

Принимаем три болта.


Список использованных источников

1.  В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др. «Металлические конструкции. Т. 1. Элементы стальных конструкций: Учеб. пособие для строит. вузов», М., Высшая школа, 1997;

2. А.А. Новоселов «Рабочая площадка производственного здания:Методические указания к выполнению  курсовой работы», Новосибирск, изд. СГУПС, 2007;

3. СП 16.13330.2011. Строительные нормы и правила. Стальные конструкции. М., 2011.

4.СП 20.13330.2011. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия. М., 2011.

Скачать файл