Рабочая площадка промышленного здания
Компоновочная схема балочной клетки: нормальный тип. Выбор материала, геометрические характеристики сечения. Назначение размеров измененного сечения, определение места изменения. Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах, конструкции базы.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | отчет по практике |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.04.2015 |
| Размер файла | 639,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- 1. Исходные данные
- 1.1 Сбор нагрузок
- 2. Расчет балки настила Б - 1
- 2.1 Расчетная схема
- 2.2 Сбор нагрузок
- 2.3 Статический расчет
- 2.4 Выбор материала
- 2.5 Подбор сечения
- 2.6 Геометрические характеристики сечения
- 2.7 Проверка принятого сечения
- 3. Расчет главной балки Б - 2
- 3.1 Расчетная схема
- 3.2 Выбор материала
- 3.3 Подбор основного сечения
- 3.4 Назначение размеров измененного сечения
- 3.5 Определение места изменения сечения
- 3.6 Проверка принятых сечений
- 3.7 Проверка местной устойчивости
- 3.8 Расчет поясных швов
- 3.9 Расчет опорных ребер
- 3.10 Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах
- 4. Прочность накладок обеспечена
- 5. Расчет колонны К-1
- 5.1 Определение нагрузки, статический расчет
- 5.2 Подбор сечения и проверка устойчивости колонны
- 5.2.1 Установление расстояния между ветвями
- 5.2.2 Проверка устойчивости колонны относительно оси Y - Y
- 6. Расчёт соединительных планок
- 6.1 Определение размеров планок
- 6.2 Расстояние между планками
- 6.3 Определение усилий в планках
- 6.4 Проверка прочности планок и их прикрепления
- 7. Расчет базы
- 7.1 Конструкция базы
- 7.2 Определение толщины плиты
- 7.3 Расчет траверсы
- 7.4 Расчет сварных швов прикрепления траверсы к плите
- 8. Расчет оголовка
- Список литературы
1. Исходные данные
Шаг колонн в продольном направлении: l1=7 м; l2=10 м
Шаг колонн в поперечном направлении: L1=13 м; L2=13 м
Отметка верха настила: dн=7 м
Минимальная отметка низа балок: dmin=5 м
Временная равномерно распределенная нагрузка: qпол=1,4 т/м2
Материал конструкций:
настила - ж. б. - 10 см; стяжка - 2,5 см
фундаментов - бетон класса В15
Климатический район строительства: I2
Коэффициент надежности по назначению: гn= 1
Тип сечения колонны: сплошная
Рис. 1. Компоновочная схема балочной клетки: нормальный тип
1.1 Сбор нагрузок
Таблица 1. Сбор нагрузок
|
Нагрузка |
Толщина t, м |
Объемный вес г, т/м3 |
гn |
Нормативная нагрузка gn, т/м2 |
гf |
Расчетная нагрузка g=gn·гf, т/м2 |
|
|
1. Постоянная Собственный вес ц. с. |
0,025 |
2, 20 |
1,00 |
t·г·гf 0,055 |
1,3 |
0,071 |
|
|
Собственный вес ж. б. плиты |
0,10 |
2,40 |
0,24 |
1,1 |
0,264 |
||
|
2. Временная длительная |
qпол·гn 1,40 |
1,2 |
2,04 |
||||
|
Итого: |
- |
- |
- |
qн=1,7 |
- |
q=2,37 |
2. Расчет балки настила Б - 1
2.1 Расчетная схема
Рис. 2. Расчетная схема балки настила Б-1
2.2 Сбор нагрузок
Нагрузка на один погонный метр:
а) нормативная:
где - погонная нагрузка от собственного веса балки (принята ориентировочно);
б) расчётная:
где гf - коэффициент надежности по нагрузке по СНиП 2.01.07-85
2.3 Статический расчет
Максимальный расчетный изгибающий момент (в середине пролета):
Максимальный нормативный изгибающий момент:
Максимальная расчетная поперечная сила (на опоре):
2.4 Выбор материала
По таблице 50 СНиП II-23-81* для балок перекрытий, работающих при статических нагрузках, при отсутствии сварных соединений (группа 3) в условиях климатического района I2 выбираем сталь С345 (ТУ 14-1-3023-80).
Ориентировочно принимаем, что толщина полки прокатной балки (двутавра) = 11 ч 20 мм
По таблице 51 СНиП II-23-81* для стали С375 при = 11 - 20 мм расчётное сопротивление по пределу текучести Ry=3500 кг/см2
2.5 Подбор сечения
Требуемый момент сопротивления.
Наиболее рационально применять тонкостенные высокие "нормальные" двутавры с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83 с буквой Б в обозначении (балочные). Критерием для выбора служит минимальная площадь поперечного сечения при выполнении условия
Принимаем 45Б1 с моментом сопротивления
2.6 Геометрические характеристики сечения
Рис. 3. Поперечное сечение балки настила
; ; ; ; ; ; вес 1 м = 59,8 кг.
Высота стенки .
2.7 Проверка принятого сечения
а) По прочности (1 группа предельных состояний) - по п.5.18 СНиП II-23-81*
В пролете: условное нормальное напряжение
Недонапряжение:
На опоре: при этажном сопряжении
Прочность обеспечена.
Увеличить сечение за счет № профиля или стали
б) Общая устойчивость обеспечена настилом, п.5.16. СНиП II-23-81*, (при наличие соответствующих конструктивных элементов, связывающих настил с балкой).
в) По деформативности при нормальных условиях эксплуатации:
Жёсткость обеспечена.
3. Расчет главной балки Б - 2
3.1 Расчетная схема
Рис. 4. Расчетная схема главной балки Б - 2
Сбор нагрузок:
где коэффициент 1,02 учитывает собственный вес главной балки.
Статический расчет:
3.2 Выбор материала
По табл.50 СНиП II-23-81* для сварных балок перекрытий, работающих при статических нагрузках (группа 2), в условиях климатического района I2 выбираем сталь С 345.
Ориентировочно принимаем, что толщина полки
По табл.51 СНиП II-23-81* расчетное сопротивление материала пояса по пределу текучести
3.3 Подбор основного сечения
а) Требуемый момент сопротивления сечения
б) задаемся гибкостью стенки
Тогда условная гибкость:
в) Оптимальная высота балки (при которой площадь сечения будет минимальной) из условия обеспечения прочности при упругой работе стали:
Минимальная высота балки (при которой балка отвечает требованиям жесткости при полном использовании прочностных свойств материала):
Принимаю высоту балки и кратной модулю 0,5м (5 см):
Принятая высота балки должна удовлетворять заданной строительной высоте перекрытия
При этажном сопряжении:
Принимаем сопряжение главных балок и балок настила в этажном сопряжении. Высота стенки
г) Толщина стенки с учетом принятой гибкости:
По условиям коррозионной стойкости:
По условию прочности в опорном сечении при работе на срез:
где
Принимаем стенку из прокатной широкополосной универсальной стали (ГОСТ 82-70*) толщиной
Таким образом, сечение стенки:
д) Требуемая площадь пояса:
Сечение пояса принимаем из стали по ГОСТ 82-70* так, чтобы:
Из условия местной устойчивости свеса полки получим минимальную толщину пояса : принимаем по сортаменту , принимаем по сортаменту . При этом удовлетворяются условия:
;
- соответствует диапазону
Окончательные размеры основного сечения:
Стенка
Пояс
е) Геометрические характеристики основного сечения (рис.5.):
Момент инерции стенки:
Момент инерции поясов:
Момент инерции основного сечения:
Момент сопротивления основного сечения:
3.4 Назначение размеров измененного сечения
Ширина измененного сечения:
мм
принимаем
Окончательные размеры измененного сечения:
стенка , пояс
Геометрические характеристики измененного сечения:
Статический момент пояса
Статический момент половины сечения:
Момент инерции измененного сечения:
Момент сопротивления измененного сечения:
основное сечение измененное сечение
Рис. 5. Поперечное сечение главной балки
Таблица 2.
Геометрические характеристики сечений
|
Сечение |
Аf, см2 |
Аw, см2 |
Sf, см3 |
S0,5f, см3 |
Ix, см4 |
Wx, см3 |
||
|
основное |
2х40=80 |
1х121=97,2 |
4,7 |
- |
- |
752,63х103 |
12033 |
|
|
измененное |
2х22=44 |
1х125=125 |
4,7 |
2706 |
4536 |
480,47х103 |
7687 |
3.5 Определение места изменения сечения
При равномерной нагрузке наивыгонейшее по расходу стали место изменения сечения находится на расстоянии 1/6 пролета балки от опоры:
,
Момент в этом сечении будет равен:
При симметричной нагрузке на балку . Убедимся, что эти сечения отстоят от ближайших ребер (границ отсеков) не меньше, чем на 10:
3.6 Проверка принятых сечений
По 1-ой группе предельных состояний
а) Проверка прочности основного сечения по нормальным напряжениям в месте действия максимального момента:
Недонапряжение < 5%
Прочность обеспечена
б) Проверка прочности измененного сечения по касательным напряжениям на опоре:
Прочность обеспечена
в) Проверка прочности измененного сечения по приведенным напряжениям в месте изменения сечения:
Прочность обеспечена
г) Проверка общей устойчивости балки:
1<4,91<6
; принимаем:
Общая устойчивость обеспечена.
Проверка по 2-ой группе предельных состояний по деформативности при нормальных условиях эксплуатации
Жесткость обеспечена.
3.7 Проверка местной устойчивости
Проверка местной устойчивости полок
Местная устойчивость обеспечена, если:
Местная устойчивость пояса обеспечена
Проверка местной устойчивости стенки: а) Условная гибкость стенки: =4,7>3,2, следовательно, необходима постановка ребер жесткости; б) Расстановка ребер жесткости:
предусматриваем парные поперечные (вертикальные) ребра в местах опирания балок настила и на опорах.
При этом расстояния между ними "а" не должны превышать
в) Определение размеров промежуточных рёбер:
Требуемая ширина :
принимаем =85мм>, кратно 5мм
Требуемая толщина ребра
Принимаем:
Проверка устойчивости стенки в 1-ом отсеке:
Сечение балки в 1-м отсеке постоянно (), то M и Q должны быть вычислены на расстоянии:
Критические напряжения для 1-го отсека:
,
где в=0,8 по табл.22 СнИП П-23-81*.
Принимаем по таблице 21 СНиП II-23-81*
Проверяем устойчивость по формуле 74 СНиП II-23-81*
Местная устойчивость стенки в 1-ом отсеке обеспечена
Проверка устойчивости во 2-ом отсеке:
Во 2-м отсеке балка меняет сечение. В месте изменения сечения максимальное нормальное напряжение в стенке:
Среднее касательное напряжение:
Так как рассчитываемый отсек имеет те же размеры, что и отсек 1, считаем, что критические напряжения имеют те же значения. Тогда:
Местная устойчивость стенки во 2-ом отсеке обеспечена
Проверка устойчивости в 3-ем отсеке:
; Qх=3,295 = 44,7 т;
Мх=3,295 = 89,4·3,295 - 44,7·0,69 = 263,283 т·м;
Среднее касательное напряжение:
Местная устойчивость стенки в 3-ем отсеке обеспечена
Проверка устойчивости в 4-ом отсеке:
; Qх=4,595 = 44,7 т;
Мх=4,595 = 89,4·4,595 - 44,7·1,995 - 25,6·2,46 = 321,61 т·м;
Среднее касательное напряжение:
Местная устойчивость стенки в 4-ом отсеке обеспечена
Проверка устойчивости в 5-ом отсеке:
;
Qх=5,895 = 0 т; Мх=5,895 = 89,4·5,895 - 44,7·3,295 - 44,7·0,695 = 348,66 т·м;
Среднее касательное напряжение:
Местная устойчивость стенки в 5-ом отсеке обеспечена
3.8 Расчет поясных швов
Катет шва: ; по таблице 38 СНиП II-23-81* при 17 мм < tf = 18 мм < 22 мм.
Принимаем минимальное возможное значение kf = 6мм.
По таблице 34 СНиП II-23-81* для автоматической сварки в "лодочку" при диаметре и катете шва коэффициенты, учитывающие поперечную форму сечения шва:
Коэффициенты условий работы шва: . Принимаем материалы для сварки по таблице 55 СНиП II-23-81* для района I2, 2-ой группы конструкций и стали С345 флюс АН-47 по ГОСТ90087-81* и #G0сварочную проволоку (по ГОСТ 2246-70*) - Св-08ГА
По таблице 56 СНиП II-23-81* расчетное сопротивление углового шва срезу по металлу шва:
,
Расчетное сопротивление по металлу границы сплавления:
#G0
В соответствии с п. 11.2 СНиП II-23-81* проверим условие: - условие выполняется, следовательно, материалы для сварки подобраны правильно
Проверим прочность по металлу шва:
Где сдвигающее усилие на единицу длины:
Прочность по металлу шва обеспеченна
Прочность по границе сплавления обеспеченна
3.9 Расчет опорных ребер
Определение размеров оперных ребер:
Требуемая ширина ребра bр на опоре А:
Принимаем кратно 5 мм. Длина площадки смятия ребра:
По табл.1 СНиП II-23-81* принимаем расчетное сопротивление сжатию
Требуемая толщина ребра из условия прочности на смятие:
Для обеспечения местной устойчивости толщина опорного ребра не должна быть меньше:
Принимаем >
Назначаем для ребра по оси Б такую же толщину , а ширину . Выступающую часть ребра примем тогда:
Назначаем плотную пригонку ребра к опорной плите. Так как площадь поперечного сечения торцевого ребра на опоре Б больше площади сечения на опоре по оси А, следовательно расчет прочности на смятие не выполняю.
Прочность обеспечена.
Для обеспечения местной устойчивости отношение ширины свеса опорного ребра к толщине ребра не должна превышать значения :
Местная устойчивость обеспечена
Расчет опорных ребер на устойчивость в плоскости перпендикулярной стенке. В расчетное сечение условной стойки включается сечение ребра и часть стенки шириной S:
Проверяем устойчивость ребра по оси Б:
По таблице 72 СНиП II-23-81* принимаем
- устойчивость обеспеченна
Расчет вертикального сварного шва, соединяющего опорное ребро по оси Б со стенкой.
По таблице 56 СНиП II-23-81* для района I2, стали С345 принимаем расчетное сопротивление углового соединения срезу по металлу шва
Расчетное сопротивление по металлу границы сплавления по табл.3 СНиП II-23-81*:
Минимальный катет шва по таблице 38 СНиП II-23-81* при tp=16мм,
Максимальный катет шва
Принимаем катет шва ,
Принимаем коэффициенты, учитывающие форму поперечного сечения шва по таблице 38 СНиП II-23-81*: ,
В соответствии с п.11.2 СНиП II-23-81* проверим условие:
- условие выполняется, следовательно, материалы для сварки подобранны правильно.
Проверяем прочность швов по формулам п.11.2 СНиП II-23-81*:
<
где - коэффициент условий работы сварного соединения
1,5 - коэффициент, учитывающий возможность неравномерной передачи опорного давления и ответственность опорного узла
Для нашего случая , поэтому при выполнении условия - проверку прочности соединения по границе сплавления по формуле 121 СНиП II-23-81* не выполняем
Проверка максимальной длинны шва:
В данном случае длина шва равна:
Условие не выполняется. Необходимо пересчитать катет шва так, чтобы опорную реакцию воспринимал участок шва с расчетной длинной от низа балки
<
Принимаем катет .
При этом , . Значение коэффициентов не изменилось, поэтому повторную проверку прочности по п.11.2 СНиП II-23-81* не выполняем. Принятый катет удовлетворяет конструктивным требованиям:
Расчетная длинна шва:
Принимаем конструктивную длину шва равной и кратной 5 мм:
Расчет горизонтального шва, соединяющего опорное ребро с нижним поясом.
Минимальный катет шва
Максимальный катет ,
Требуемый катет шва:
Максимальный катет углового шва не должен превышать 16 мм. Поэтому вместо угловых швов принимаем стыковые сварные швы, выполняемые с разделкой кромок и полным проплавлением опорных ребер.
3.10 Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах
Разработка конструкции.
Монтажный стык расположен в 5-ом отсеке. Расстояние от опоры до оси стыка 6,0 м.
При высоте балки принимаем диаметр болтов
Площадь сечения нетто по таблице 62 СНиП II-23-81*
Диаметр отверстия под болт
Зазор между отправочными марками в стыке принимаем равным 10 мм. Число вертикальных рядов в стенке по одну сторону от стыка n=2. Минимальное расстояние между ними .
Расстояние от края стенки или накладки до ближайшего ряда . Шаг болтов по вертикали обычно составляет . Принимаем его 120 мм (кратно 10 мм).
При этом расстояние "c" между крайним болтом в вертикальном ряду и внутренней гранью пояса должно находиться в пределах от 60 до 120 мм. В нашем случае .
Конструирование и расчет поясничных накладок.
Принимаем толщину поясных накладок в поясе
Ширина наружной накладки
Ширина внутренней накладки
Принимаем (кратно 10 мм)
Площадь сечения накладок брутто:
Площадь сечения нетто (с учетом ослабления):
Следовательно, расчетная площадь сечения накладок:
4. Прочность накладок обеспечена
Проверка прочности ослабленного сечения.
Площадь сечения пояса нетто:
Так как , то следует выполнить проверку прочности по площади сечения брутто (без учета ослаблений). При проверки прочности пояса в отличие от проверки прочности основного сечения, условно считается, что весь изгибающий момент должен восприниматься поясами. Так как при проверке стыка считается, что половина усилия уже воспринята высокопрочными болтами, а изгибающий момент в месте стыка меньше Мmax, то прочность стали пояса в ослабленном сечении обеспеченна. Определение числа болтов прикрепления поясных накладок. Болты, прикрепляющие поясные накладки, рассчитывают по усилию , которое может быть воспринято поясом при условии полного использования прочности стали:
По таблице 61 СНиП II-23-81* принимаем - расчетное сопротивление болта из стали 30Х3МФ; - коэффициент условия работы соединения - площадь сечения болта М20 нетто по таблице 62 СНиП II-23-81*, ; - коэффициенты трения и надежности по таблице 36 СНиП II-23-81* при условии обработки поверхностей стальными щетками и контроля натяжения болтов по значению момента закручивания.
Предельное усилие на одну поверхность трения накладок и пояса, на один болт:
Требуемое количество болтов по одну сторону от оси стыка:
- число поверхностей трения
- принимаем 16 болтов (четное число, большее )
Расчет стыка стенки.
Принимаем болты М20 из стали 40Х "селект".
Изгибающий момент в сечении стыка на расстоянии от опоры
Доля момента, воспринимаемая стенкой:
Поперечная сила в месте стыка:
Усилия на крайний болт вертикального ряда от момента и поперечной силы:
Где m - число болтов в вертикальном ряду
n - число вертикальных рядов по одну сторону стыка
Суммарное усилие на крайний болт вертикального ряда:
<
Прочность стыка стенки обеспеченна
5. Расчет колонны К-1
5.1 Определение нагрузки, статический расчет
Нагрузка на колонну N равна сумме опорных давлений главных балок, опирающихся на колонну К1. В нашем случае:
Где 1,05 - коэффициент, учитывающий вес колонны
Отметка верха колонны при сопряжении в одном уровне:
- отметка настила площадки
- принятая ранее толщина ж. б. плиты
- высота сечения главной балки
0,015 - величина выступа опорного ребра главной балки
Длинна колонны
Где - отметка низа колонны
Ориентировочно можно принять = - 0,4м (эта отметка должна быть уточнена при конструировании)
Рис. 6. Расчетная схема колонны
5.2 Подбор сечения и проверка устойчивости колонны
Принимаем сплошную колонну двутаврового сечения сваренное из трех листов из стали С345, Ry=3200 кг/см2. Расчетная длина стержня: . Задаемся гибкостью: и находим по табл.72 СНиП П-23-81* ц=0,766. Требуемая площадь сечения:
Радиус инерции:
По сортаменту (ГОСТ 8240-72*) принимаем профиль №33 (; ; ; ; ; ; ; . Проверка устойчивости колонны относительно оси Х-Х.
Проверка устойчивости.
По таблице 72 [1] находим (по интерполяции)
Проверка гибкости
Предельное значение гибкости по табл. 19 [1] равно:
Таким образом устойчивость колонны относительно оси Х-Х обеспечена. Гибкость не превышает предельное значение. Недонапряжение равно:
Окончательно принимаем 2 [36.
5.2.1 Установление расстояния между ветвями
Гибкость ветви относительно оси 1 - 1 на участке между планками должна быть не более 40. Устойчивость колонны в плоскости Y - Y не должна ограничивать несущую способность колонны, поэтому , где - приведённая гибкость колонны относительно оси Y - Y, определённая по табл. 7 [1]. При относительно жёстких соединительных планках:
,
тогда принимая и , найдём требуемую гибкость колонны :
.
Требуемый радиус инерции:
см.
Требуемая ширина колонны по граням стенок ветвей:
см,
где: - коэффициент, зависящий от формы поперечного сечения колонны.
Требуемая ширина колонны по конструктивным соображениям:
см,
где:
10 см - минимальный зазор между ветвями для обеспечения возможности осмотра и окраски внутренних поверхностей колонны в процессе её эксплуатации.
Принимаем bк = 45 см (больше см и кратно 1 см).
Зазор между ветвями равен:
см > 10 см.
5.2.2 Проверка устойчивости колонны относительно оси Y - Y
см4.
.
.
Приведённая гибкость относительно оси Y - Y:
.
При этом , следовательно, устойчивость относительно оси Y - Y можно не проверять.
6. Расчёт соединительных планок
6.1 Определение размеров планок
Высота планки: см.
Принимаем а = 23 см, кратно 5 мм.
Длина планки принимается такой, чтобы края планки заходили на полки швеллера на мм и не менее 5t, где t - наименьшая толщина соединяющих элементов.
см.
Здесь нахлёстка планки на ветвь принята мм.
Толщину планки принимаем конструктивно в интервале мм. Чтобы избежать выпучивания должны быть удовлетворены условия:
При см: ; .
6.2 Расстояние между планками
Требуемое расстояние между планками в свету Lв вычисляемое по принятой гибкости ветви :
см.
Максимальное расстояние между осями планок:
см.
Минимальное расстояние между планками для обеспечения того, чтобы использованная ранее формула была справедлива по табл.7 [1]:
, где см4;
, см.
Принимаем расстояние между осями планок L = 110 см кратным 5 мм, так чтобы:
.
6.3 Определение усилий в планках
Планки рассчитываются на условную фиктивную поперечную силу:
кГс.
Поперечная сила, действующая в плоскости одной планки:
кГс.
Сила, срезывающая одну планку:
кГс.
Момент, изгибающий планку в её плоскости:
кГс.
6.4 Проверка прочности планок и их прикрепления
Предусматриваем использование ручной сварки. Принимаем, что планки прикрепляются к полкам швеллеров угловыми швами с высотой катета: , с заводкой швов за торец на 20 мм.
По табл. 55 [1] для района I2 и стали С345 принимаем электроды типа Э50А.
Определяем все величины, необходимые для расчёта:
; (табл.34 [1]);
(п.11.2 [1]);
(табл.56 [1]);
.
Проверяем условие, приведённое в п.11.2 [1]:
; .
Так как условие выполняется, расчёт производим только по металлу шва. Напряжение в шве:
;
.
Условие прочности шва:
.
Окончательно принимаем Kf = 8 мм.
Прочность самих планок заведомо обеспечена, так как толщина планки равна величине Kf и расчётное сопротивление стали планки превышает значение Rwf.
7. Расчет базы
7.1 Конструкция базы
Минимальную ширину плиты назначаем конструктивно:
; ; ;
Минимальная длина плиты по конструктивным соображениям:
,
Требуемая площадь плиты:
Где - расчетное сопротивление бетона сжатию
- расчетное сопротивление бетона сжатию (по таблице 13 СНиП 2.03.01-84) для бетона B15
Так как база рассчитывается до проектирования фундамента, принимаем
;
Принимаем , тогда требуемая длинна плиты равна:
Принимаем длину плиты:
7.2 Определение толщины плиты
Плита работает на изгиб как пластинка, опертая на траверсы и на торец стержня нагруженная равномерно распределенным (условно) реактивным давлением фундамента:
Определим максимальные моменты для отдельных участков плиты (для полосы шириной 1 см)
1 участок (Плита работает как пластинка, шарнирно-опертая по контуру):
Где - коэффициент, зависящий от отношения более длинной стороны участка "а" к более короткой "b"
Отношение длинной стороны участка к более короткой равно
;
2 участок (Плита работает как пластинка, опертая на 3 канта):
Где - коэффициент, зависящий от отношения закрепленной стороны а1 к незакрепленной b1.
Так как отношение сторон , :
3 участок (плита работает как консоль):
Принимаем для плиты по таблице 50 СНиП II-23-81* сталь С255 при
Принимаем толщину плиты
Максимальный изгибающий момент на первом участке и, сл-но, толщина плиты могут быть уменьшены путем постановки дополнительного ребра.
,
Таким образом толщина плиты может быть уменьшена до 30мм.
7.3 Расчет траверсы
Требуемая высота траверсы определяется необходимой длиной каждого из четырех швов, соединяющих ее с ветвями колонны
При
<
Принимаем (кратно 1см и не меньше )
Произведем приближенную проверку траверсы по прочности.
Нагрузка на единицу длины одного листа траверсы:
Изгибающий момент и поперечная сила в месте приварки к колонне:
Изгибающий момент в середине пролета траверсы:
Момент сопротивления траверсы:
Проверка прочности:
в середине пролета:
в месте приварки к колонне:
Прочность обеспечена.
7.4 Расчет сварных швов прикрепления траверсы к плите
В базах с необработанными поверхностями траверс и плиты сварные швы рассчитывают на расчетное усилие в колонне и горизонтальную составляющую усилия в связи:
балочная клетка сечение монтажный
Максимальный катет:
Минимальный катет по таблице 38 СНиП II-23-81*:
По п.12.8 е СНиП II-23-81* принимаем неравнокатетный шов с отношением сторон .
8. Расчет оголовка
Опорная плита:
Толщину плиты принимаем конструктивно . Толщина плиты должна быть проверена на срез:
Горизонтальные сварные швы Ш1 принимаем конструктивно:
По пункту 12.8 е [1] принимаем неравнокатетный шов с отношением сторон . Размеры диафрагмы. Высоту диафрагмы принимаем по требуемой длине швов Ш2 её прикрепления к планкам и не менее . При минимальном катете этих швов мм (табл.38 [1]) максимальная длина швов Ш2 равна см.
Принимаем высоту диафрагмы в пределах:
см; см.
Принимаем высоту диафрагмы hд = 42 см.
Тогда требуемый катет швов Ш2:
см.
Назначаем катет шва 10 мм > мм.
Рассмотрим второй вариант. Для повышения технологической конструкции следует попытаться уменьшить катет шва.
Уменьшим катет шва до значения 10 мм (то же значение, что и для траверс базы). Тогда требуемая высота диафрагмы увеличится до значения:
см.
hтр. = 39,1 см < см.
Таким образом, окончательно принимаем катет швов Ш2 kf = 10 мм, hд = 39,1 см.
Требуемую толщину диафрагмы определяем из условия прочности сечения по её торцу и условия прочности на срез. В оголовках со строганной поверхностью плиты и фрезерованным торцом диафрагмы расчёт в торцевом сечении ведут по величине Rр, а горизонтальные сварные швы Ш3 назначают конструктивно.
Тогда требуемая толщина диафрагмы из условия прочности торца на сжатие:
см.
Требуемая толщина диафрагмы из условия прочности на срез:
см.
Принимаем .
Принятая толщина находится в диапазоне толщин до 30 мм для стали С345.
Принимаем окончательно диафрагму из стали С345 толщиной 22 мм.
Размеры планок.
Толщина планок принимается: .
Принимаем tпл. = 12 мм.
Список литературы
1. СНиП II-23-81* Стальные конструкции / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2005. - 90с.
2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 54с.
3. Будасов Б.В., Каминский В.П. Строительное черчение. - М.: Стройиздат, 1990. - 464с.
4. Металлические конструкции/ Под общ. ред. Е.И. Беленя. - М.: Стройиздат, 1985. - 560с.
5. Рабочая площадка промышленного здания: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 1202 - промышленное и гражданское строительство. - Л.: ЛИСИ. 1987. - 65с
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка проекта и выполнение компоновки балочной клетки рабочей площадки, располагаемой в отапливаем здании II уровня ответственности. Выбор схемы балочной клетки, расчет сечения, проверка жесткости и устойчивости балки. Расчет стыков и сечения колон.
курсовая работа [307,7 K], добавлен 18.06.2011Компоновка балочной клетки. Подбор сечения балок настила. Определение массы балок настила. Проверка прочности и жесткости подобранного сечения. Расчетная схема, нагрузки, усилия. Подбор сечения центрально-сжатой колонны. Расчет поясных швов главной балки.
курсовая работа [912,0 K], добавлен 06.05.2012Компоновка балочной клетки и выбор стали. Расчет железобетонного настила. Проектирование монтажного стыка главной балки. Расчет соединения пояса со стенкой. Подбор сечения сквозной колонны. Определение высоты траверсы. Конструирование базы колонны.
курсовая работа [663,6 K], добавлен 08.12.2013Параметры балочной клетки в плане; нормативные нагрузки на межэтажные перекрытия. Расчёт главной и второстепенной балок сварного составного сечения; проверка общей устойчивости и прочности. Расчёт монтажного стыка на болтах, опорных рёбер, сжатой колонны.
курсовая работа [369,7 K], добавлен 08.05.2013Нормальный и усложненный тип балочных клеток в рабочих площадках: компоновка балочной клетки и выбор стали, расчет железобетонного настила и его балок, проверка прочности принятого сечения и жесткости клети. Расчет базы и колонны на устойчивость.
курсовая работа [860,0 K], добавлен 08.02.2010Компоновка балочной клетки. Определение размеров поперечных ребер. Сопряжение главной балки с балкой настила. Расчет стыка поясов, стыка стенки, опорной части балки, сварных швов крепления опорного ребра к стенке главной балки, колонны сквозного сечения.
курсовая работа [968,9 K], добавлен 09.11.2015Компоновка и подбор сечения главной балки. Проверка и обеспечение местной устойчивости сжатого пояса и стенки балки. Вычисление поясного шва, монтажного стыка и опорного ребра сварной балки. Подбор сечения и базы сплошной центрально-сжатой колонны.
курсовая работа [227,1 K], добавлен 09.10.2012Выбор и обоснование стали. Методика и этапы расчета настила. Компоновка элементов балочной клетки. Расчет балок настила: подбор сечения и проверка прогиба. Проверка общей и местной устойчивости. Размеры ребер жесткости. Конструирование монтажного стыка.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 04.08.2014Расчет и конструирование балочной клетки: компоновка и выбор варианта, определение крепления настила. Подбор и проверка сечения главной балки, изменение сечения поясов. Расчет параметров и конструирование колонны, ее базы и оголовки, расчетной длины.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.08.2013Расчет стального настила. Компоновка балочной клетки и выбор варианта для детальной разработки. Подбор сечения главной балки, изменение ее сечения по длине. Проверка общей устойчивости балки. Конструирование и расчет планок, базы и оголовка колонны.
курсовая работа [410,6 K], добавлен 28.04.2011
