Конструктивная схема каркаса здания

R_ф = R_б 1,20,7 = 0,84 кН / см²; R_б = 0,7 кН / см² (бетон В15)

По конструктивным соображениям свес плиты с₂ должен быть не менее 4 см. Тогда В  b_к + 2с₂ = 42,5 + 24 = 50,5 см. Принимаем В = 55 см, тогда с₂ =4 см.

L_тр = А_пл.тр / В = 2701,15 / 55 = 49,11 см, принимаем L = 50 см; А_{пл.факт} = 5055 =2750см² > А_пл.тр. =2701,15 см²

Среднее напряжение в бетоне под плитой

_ф = N_в2 / А_{пл.факт} = 2268,97 /2750 = 0,83 кН / см²

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно 2 (b_п + t_ст - z₀) = 2(26 + 1,4 - 8,24) = 38,32 см; при толщине траверсы 10 мм с₁ = (50 - 38,32 - 21,0) / 2 = 4,84 см.

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

участок 1: (консольный свес с = с₁ = 4,84 см)

М₁ = _фс² / 2 = 0,834,84² / 2 = 9,72 кНсм

участок 2: (плита, опертая на три канта с = с₂ = 7,3 см)

М₂ = _фс² / 2 = 0,837,3² / 2 = 22,12 кНсм

участок 3: (плита, опертая на четыре стороны; b/а = 37,62/ 26 = 1,45 > 2;  = 0.078)

М₃ = _фa² = 0,0780,8326² = 43,76 кНсм

участок 4: (плита, опертая на четыре стороны; b/а = 37,62 / 10,92= 3,45 > 2;  = 0.125)

М₄ = _фa² = 0,1250,8310,92² = 12,37 кНсм

Принимаем для расчета М_max = М₃ = 43,76 кНсм.

Требуемая толщина плиты

t_пл = см

R = 300 МПа = 31,5 кНсм² для стали С345 толщиной 20-40 мм.

Принимаем t_пл = 32 мм (2 мм - припуск на фрезеровку).

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас все усилие в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-10НМА, d = 1,4…2 мм; k_ш = 8 мм. Требуемая длина шва определяется по формуле

l_ш.тр = N_в2 / 4k_ш(R^св_у^св_у)_min = 2268,97/ 40,80,8518,4 = 45,33 см < 61,2 см

Принимаем h_тр = 50 см.

Проверяем допустимую длину шва:

Требование к максимальной длине швов выполняется. Крепление траверсы к плите принимаем угловыми швами .

Швы удовлетворяют требованиям прочности. При вычислении суммарной длины швов с каждой стороны шва не учитывалось по 1 см на непровар.

Приварку торца колонны к плите выполняем конструктивными швами , т.к. эти швы в расчёте не учитывались.

База подкрановой ветви. Требуемая площадь плиты

А_пл.тр. = N_в1 / R_ф = 1413,59 / 0,84 = 1682,85 см²;

Принимаем плиту 500350 мм А=50*35=1750 см²

Рассчитываем напряжение под плитой базы:

_ф = N_в1 / А_{пл.факт} = 1413,59 / 1750 = 0,81 кН / см²

Конструируем базу колонны с траверсами толщиной 10 мм, привариваем их к полкам колонны и к плите угловыми швами. Вычисляем изгибающие моменты на разных участках для определения толщины плиты:

участок 1: опёртый на 4 канта. (отношение сторон b/а = 37,62 / 7,91 = 4,76 > 2;  = 0.125)

М₁ = _фa² = 0,1250,817,91² = 6,34 кНсм

участок 2: консольный (отношение сторон b/а = 16,55 / 4,88 = 3,39 > 2;  = 0.125)

М₂ = _фl² / 2 = 0,814,88² / 2 = 9,64 кНсм

участок 3: М₃ = _фl² / 2 = 0,818,22² / 2 = 27,37 кНсм

Принимаем для расчета М_max = М₃ = 27,37кНсм.

Требуемая толщина плиты

t_пл = см

R = 315 МПа = 31,5 кНсм² для стали С345 толщиной 10-20 мм.

Принимаем t_пл = 25 мм

Таким образом, с запасом прочности усилие в колонне полностью передаётся на траверсы, не учитывая прикрепления торца колонны к плите.

Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавтоматической сваркой с катетом шва . Толщину траверсы принимаем t_тр=10 мм.

Требуемая длина шва определяется по формуле

l_ш.тр = N_в1 / 4k_ш(R^св_у^св_у)_min =1413,59 / 40,818,40,85 = 28,24 см

Принимаем h_тр = 30 см.

Проверяем допустимую длину шва:

Требование к максимальной длине швов выполняется. Крепление траверсы к плите принимаем угловыми швами .

Швы удовлетворяют требованиям прочности. При вычислении суммарной длины швов с каждой стороны шва не учитывалось по 1 см на непровар.

Приварку торца колонны к плите выполняем конструктивными швами .

Библиографический список

Лихтарников Я.М. Расчет стальных конструкций. - К.: Будивельник, 1984.

Стальные конструкции: СНиП II-23-81*. Нормы проектирования - М.: Стройиздат

4. Нагрузки и воздействия: СНиП 2.01.07-85. Нормы проектирования - М.: Стройиздат

Размещено на Allbest.ru