Проверим прочность поясных накладок , ослабленных отверстиями под болты

s = N ¹ / A _н ¹ £ R _y g _c N ¹ =0, 5* N _н = 0, 5 *1391, 44 =695, 72 кН

A _н ¹ = A _н =56, 79 см ²

s = 695, 72 / 56, 79 = 12, 25 < 24, 5 кН / см ² - прочность стыковых накладок в ослабленном сечении обеспечена

Расстояния между крайними горизонтальными рядами болтов

l _макс = h _w - (120-180 )мм =1440 мм, l _макс < 3K, где K –расстояние между крайними вертикальными рядами болтов полунакладки, l _макс < 3 * 700 =2100 мм

Количество вертикальных рядов болтов

m = M _w * l _макс / (k * Q _{b h} *S l _i² ) S l _i² = 16 ² +48 ² +80 ² +112 ² +144 ² = 42240 см ²

m =280774, 56 *144/( 2 *140, 36 * 42240 ) = 3, 41, принимаем m =4 вертикальных ряда с одной стороны стыка

При совместном действии изгибающего момента и поперечной силы наибольшее усилие

S = Ö (M _w * l _макс / m / S l _i² ) ² + ( Q / n ) ² =Ö (280774.56 * 144 / 4 / 422401 ) ² +

+ ( 1038, 38 /10) ² = 260, 85 кН

Для обеспечения прочности соединения необходимо S £ Q _{b h} * n _тр

260.85 £ 280.72- несущая способность стыка стенки обеспечена.

РАСЧЕТ КОЛОННЫ

 

Рассчитываем среднюю колонну ряда. Сечение колонны по заданию сквозное составное из двух прокатных ветвей, соединенных безраскосной решеткой на планках.

 

Расчет стержня колонны сквозного сечения

N=2 *Q =2 *1038.38 =2076.76 кН

Геометрическая длина колонны

l = 11 +0.6 –1.9 = 9.7 м l =m *l =1 *9.7 =9.7 м

Зададимся гибкостью колонны l = 60, j = 0.805

Требуемая площадь сечения ветви: A _тр = N / j R _y A _тр = 2076, 76/ (0.805 * 24.5 ) = 105, 3 см ² i _х / l =970 /60 =16, 2 см

Принимаем ветви из двух швеллеров № 40

i _х = 15, 7 см, 2 А = 2*61, 5 =123 см ², масса 1 м.п 0.483 кН

Рис. 6*. Сечение сквозной колонны.

 

Гибкость колонны: l _x = l / i _x =970 /15, 7 =61, 78 получаем j = 0.796

Проверка устойчивости колонны относительно материальной оси:

s = N / (j *A ) =2076, 76 /( 0, 796 *123 ) =21, 2 кН / см ² £ 24, 5 кН / см ²

N =2076.76 +0.483 *9.7 =2081.45 кН

l_у ^тр = Ö l_х² - l₁² , где l₁ - гибкость ветви на участке между планками относительно оси, параллельной свободной, предварительно принимаем равной 40.

l_у ^тр = Ö 61, 78 ² - 40 ² = 47 i _тр = l _lg / l_у ^тр = 970 /47 =20, 6 см

Расстояние между осями ветвей b _y = i _тр / a_y, где a_y = 0.44

b _y = 20, 6 / 0.44 = 46, 82 принимаем b _y = 50 см

Толщину планки принимаем равной 10 мм. Размеры соединительных планок:

ширина планки d _пл = 0.5 * b _y =0.5 * 50 = 25 см длина планки b _пл = 44 см

Момент инерции составного сечения относительно свободной оси: J _yс = 2 * ( J _y + А а ² ),

Где J _y = 642 см ⁴ - момент инерции ветви относительно собственной оси,

А =61, 5 см ² - площадь сечения ветви Z =2.8 см.

а - расстояние между ц.т. ветви и колонны а =50 /2 = 25 cм

J _yс = 2 * ( 642 + 61.5 * 25 ² ) = 78159 см ⁴

Радиус инерции составного сечения i _yс = Ö J _yс / A = Ö 78159 / ( 2*61.5 ) = 22.48 см

Гибкости: l _y = l _lg / i _yc = 970 / 22.48 = 43.15

l _lf = Ö l _y² - l ₁² = Ö 43.15 ² - 40² = 58.8 значит j _y = 0.811

Проверка устойчивости колонны относительно свободной оси:

s = N / (j _y * A ) = 2081.45 / ( 0.811 * 123) = 20.87 кН / см ² £ 24.5 кН / см ²

Устойчивость колонны обеспечена.

 

3.2. Расчет планок

Условная поперечная сила Q _fic = 7.15 * 10 ^{- 6} *А *Е *b * ( 2330 * E / R_y -1)

b = j _мин / j j _мин = j _x =0, 88 j ₌ j _y =0, 883 b =0, 88 / 0, 883 =0, 997

b =s / ( j * R_y ) s = N / A =2081, 45 / 123 =16, 92 кН / см ² b =16, 92 / ( 0, 883 *24, 5 ) =0, 7819

Q _fic = 7.15 * 10 ^{- 6} * 123 * 20600 *0, 7819 * ( 2330 * 24, 5 / 20600 -1 ) = 25, 09 кН

Изгибающий момент в прикреплении планки

М _пл = Q _fic * b _пл / ( n *2 ) = 25.09 *44 / ( 2 *2 ) = 275.99 кН cм

Поперечная сила в прикреплении планки

F _пл = Q _fic * d _пл / n / b =25.09 * 25 / 2 / 44 = 7.13 кН

Равнодействующее напряжение s _w ^р = Ö s _w² + t _w² £ R _wf g _wf g _c

Нормальные напряжения от изгиба шва

s _w = 6 * М _пл / k _f / b _f / d _пл ² = 6 * 275, 99 / 0.4 / 0, 7 / 25 ² = 9, 46 ²

Касательные напряжения от среза шва

t _w = F / k _f / b _{f /} d _пл = 7, 13 / 0.4 / 0, 7 / 25= 1, 02 кН / см ²

Равнодействующие напряжения s _w ^р =Ö 9, 46 ² + 1, 02 ² = 9, 5 £ 15, 33 кН / см ² - прочность сварных швов обеспечена

Расчет оголовка колонны

Рис. 7*. Траверса оголовка сквозной колонны.

Ширина опорного ребра оголовка b _s = (20 +2*2 –1.4 ) /2 =11 см

Требуемая площадь опорных ребер A _{s тр} = F / R _p, где F =2 * Q =2 *1038.38 =2076.76 кН

A _{s тр} = 2076, 76 / 34 = 61, 08 см ² t _s = A / 2 / b _s =61.08 / 22 =2.8 см

Длина опорного ребра оголовка l _s = F / 2 / t _w / R _s = 2076.76 / 2 / 1.4 / 14.21 = 52.2 см

Определим высоту катета швов прикрепления ребер к траверсе и траверсы к стенке

k _f = F / (4 * l _ef * b _f * R _{w f} *g _{w f} * g _c )

l _ef = 52.2 –1 =51.2 см k _f = 2076.76 / ( 4 *51.2 * 0.7 * 15.3 * 1 ) = 0.95 см = 10 мм

Высота траверсы h _тр ³ F / ( 4 * t _w * R _s * g _c ) = 26 см

Толщина траверсы t _s ³ F / ( 4 * h _тр * R _s * g _c ) =1, 4 см

Ö 24.5 / 2.06 x 10 ⁴ = 12.76 мм, принимаем толщину ребра равной 14 мм.

Расчет базы колонны

 

Базу колонны проектируем с траверсами для жесткого закрепления колонны в плоскости поперечной рамы и шарнирного - в другой плоскости.

Требуемая площадь опорной плиты базы определяется по формуле:

А тр = N / R _см ^б , где R _см ^б = g * R _пр,

g =1, 2 R _пр =7 МПа для бетона B 15 R _см ^б = 1.2 * 0.7 = 0.84 кН / см ²

А тр = 2076, 76 / 0.84 = 2472, 33 см ² B =2 *C +2 * t _m +b =2 *8 +2 *0.16 +40 =56.32 см

L = А тр / B =2472.33 / 56.4 =43.84 см, принимаем L =60 см, B =60 см

A = B * L = 3600 см ²

s _ф= N / A = 2076.76 / 3600 = 0.43 кН / см ²

Рис. 8*. База колонны.

Изгибающий момент на консольном участке: M ₁ = s _ф * С ² / 2 =15, 2 кН см

Изгибающий момент на участке, опертом по трем сторонам: ( a/b < 0.5 )

M ₂ = s _ф * a ² / 2 =0.43 * 2, 2 ² / 2 = 15, 2 кН см, где a - длина кор.ст.отсека, а / b = 2/40 = 0, 1

Изгибающий момент на участке, опертом по четырем сторонамМ ₃ = b * s _ф* b ₁ ² ,

Для выравнивания величин моментов, вводится дополнительное ребро

, b ₁ = 55, 6 / 2 –2*0, 8= 26, 2 см - длина короткой стороны отсека

а ₁ = 40 см а ₁ / b ₁ = 1, 4 значит b =0, 075

М ₃ = 0.075*0, 43 * 26, 2 ² = 22, 1 кН см

Толщина опорной плиты t _оп = Ö (6 * М / R _y)_. Для стали С 255 толщиной 20 - 40 мм

R _y = 24.5 кН / см ² t _оп = Ö (6 * 22, 1 / 24, 5) = 2, 32 см. Принимаем 28 мм.

Высота траверсы h _тр ³ q _тр* L / ( n * b _f * k _f * R _{w f} *g _{w f} * g _c )

q _тр = s _ф * B / 2 =0.69 * 60 / 2 =20.7 кН / см

h _тр ³ 20, 7* 80 / ( 4 * 0, 7 * 1 * 15, 3) =38.5 см принимаем 40 см

Проверяем нормальные напряжения в пролете

s = M _тр / W _тр £ R _y * g _c

M _тр = q _тр * h ² / 8 - q _тр * a ² / 2 = = 20.7 * 80 ² / 8 - 20.7* 15 ² / 2 = 14231.25 кН см

W _тр = t _тр * h _тр² /6 = 2 * 80 ² /6 = 2133.33 см ³

s =14231, 25 / 2133, 33 =6, 67 кН / см ² £ 24, 5 кН / см ²

Толщина швов, прикрепляющих траверсы и ребра к опорной плите k _f = 0.6 см

 

Приложение 1

Исходные данные для проектирования

 

Исходные данные	Первая цифра шифра
Номер схемы поперечника
Размеры площадки в плане	3Lx3B	2Lx3B	2Lx3B	2Lx3B	3Lx3B	2Lx3B	2Lx3B	2Lx3B	3Lx3B	2Lx3B
Шаг колонн в поперечном направлении, L (м)
Шаг колонн в продольном направлении B (м)

 

Исходные данные	Вторая цифра шифра
Отметка чис-того пола первого этажа	±0.000	±0.000	±0.000	±0.000	±0.000	±0.000	±0.000	±0.000	±0.000	±0.000
Отметка вер-ха настила	+8.400	+11.200	+9.600	+10.200	+11.400	+12.200	+11.800	+10.600	+9.200	+8.800
Отметка вер-ха габарита помещения под рабочей площадкой	+6.200	+9.200	+7.800	+8.200	+9.200	+10.00	+9.800	+8.500	+7.400	+7.000
Нормативная полезная на- грузка (кН/м2)

 

Исходные данные	Третья цифра шифра
Расчетная температура	-40о	-25о	-35о	-45о	-25о	-40о	-50о	-20о	-30о	-45о
Сечение колонн	сплошн.	сплошн.	сквозн.	сплошн.	сквозн.	сквозн.	сплошн.	сквозн.	сквозн.	сплошн.
Материал настила	сталь	сталь	ж/б	сталь	ж/б	сталь	ж/б	сталь	ж/б	сталь
Класс бетона фундаментов	В12, 5	В7, 5	В10	В12, 5	В7, 5	В10	В12, 5	В7, 5	В10	В12, 5

 

Способы соединения элементов конструкций:

заводские - сварка;

монтажные - сварка, болты.

Монтажный стык главной балки запроектировать в середине или 1/3 пролета.

Схема поперечника рабочей площадки:

 

 

Окончание приложения 1

Таблица 1

 

Спецификация металла Сталь марки по ГОСТ
Отправ.	Сбор	Кол-во	Сечение	Длина	Масса	Примечан.
Марка	марка	т	н			шт.	общ.	Отпр. Марки
На сварку 1%

Ведомость отправочных элементов
Отправоч.	Кол-	Масса	Отправоч.	Кол-	Масса
Марка	во	марки	общая	марка	во	Марки	общая
Общая масса металлоконструкций по чертежу:

 

Приложение 2

Таблица1

 

Перечень профилей проката, упорядоченных по возрастанию площади, для подбора изгибаемых элементов (выборка из ГОСТ 26020-83 “Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок” и ГОСТ 8239-72 “Сталь горячекатаная. Балки двутавровые.”)

 

Про- филь	Геометрические размеры (см)	А см 2	Ix см4	Wx см3	Лин. плотн. кН/м	Sx см3	It см4
H	bf	tw	tf
10Б1	10.0	5.5	0.41	0.57	10.32		34.2	0, 081	19.7	1.202
12Б1	11.76	6.4	0.38	0.51	11.03		43.8	0, 088	24.9	1.042
14Б1	13.74	7.3	0.38	0.56	13.39		63.3	0, 105	35.8	1.361
16Б1	15.7	8.2	0.40	0.59	16.80		87.8	0, 127	49.5	1.964
18Б1	17.7	9.1	0.43	0.65	19.58		120.1	0, 154	67.7	2.699
	18.0	9.0	0.51	0.81	23.40			0, 150	81.4	5.465
	20.0	10.0	0.52	0.84	26.80			0, 220	104.0	6.776
23Б1	23.0	11.0	0.56	0.90	32.91		260.5	0, 259	147.2	8.383
26Б1	25.8	12.0	0.58	0.85	35.62		312.0	0, 280	176.6	8.419
30Б1	29.6	14.0	0.58	0.85	41.92		427.0	0, 329	240.0	10.841
35Б1	34.6	15.5	0.62	0.85	49.53		581.7	0, 389	328.6	14.843
35Б2	34.9	15.5	0.65	1.00	55.17		662.2	0, 433	373.0	19.440
40Б1	39.2	16.5	0.70	0.95	61.25		803.6	0, 481	456.0	24.159
40Б2	39.6	16.5	0.75	1.15	69.72		935.7	0, 548	529.7	33.094
45Б1	44.3	18.0	0.78	1.10	76.23		1125.8	0, 600	639.5	34.662
45Б2	44.7	18.0	0.84	1.30	85.96		1291.9	0, 676	732.9	47.863
50Б1	49.2	20.0	0.88	1.20	92.98		1511.0	0, 730	860.4	48.235
50Б2	49.6	20.0	0.92	1.40	102.8		1709.0	0, 808	970.2	64.042
55Б1	54.3	22.0	0.95	1.35	113.37		2051.0	0, 891	1165.0	73.366
55Б2	54.7	22.0	1.00	1.55	124.75		2296.0	0, 980	1302.0	95.803
60Б1	59.3	23.0	1.05	1.55	135.26		2656.0	1, 063	1512.0	104.988
60Б2	59.7	23.0	1.10	1.75	147.30		2936.0	1, 158	1669.0	135.035
70Б1	69.1	26.0	1.20	1.55	164.70		3645.0	1, 295	2095.0	136.133
60Ш1	58.0	32.0	1.20	1.70	181.1		3701.0	1, 40	2068.0	183.579
70Б2	69.7	26.0	1.25	1.85	183.60		4187.0	1, 443	2393.0	188.009
80Б1	79.1	28.0	1.35	1.70	203.20		5044.0	1, 597	2917.0	203.367
90Б1	89.3	30.0	1.50	1.85	247.10		6817.0	1, 942	3964.0	305.590
100Б1	99.0	32.0	1.60	2.10	293.82		9011.0	2, 309	5234.0	418.523
100Б2	99.8	32.0	1.70	2.50	328.90		10350.0	2, 585	5980.0	589.078

 

 

Продолжение приложения 2

Нормативные и расчетные сопротивления стального проката, кН/см²

(из табл.51* СНиП II-23-81*)

Таблица 3

Марка Стали	Вид проката	Наибольшая толщина, см	Нормативное сопротивление, кН/см2	Расчетное сопротивление, кН/см2
От	До	Ryn	Run	Ry	Ru
С235	Лист	0, 2 2 2, 1 4 4, 1 10 10, 1 16			23, 5 22, 5 21, 5 19, 5
С245	Лист	0, 2 2			24, 5
С255	Лист	0, 2 3, 9 0, 4 1 1, 1 2 2, 1 4			25, 5 24, 5 24, 5 23, 5
С345	Лист	0, 2 1 1, 1 2 2, 1 4 4, 1 6 6, 1 8 8, 1 16			30, 5 28, 5 27, 5 26, 5
C375	Лист	0, 2 1 1, 1 2 2, 1 4
С235	Фасон	0, 4 2 2, 1 4			23, 5 22, 5
С245	Фасон	0, 4 2 2, 1 3			24, 5 23, 5
С255	Фасон	0, 4 1 1, 1 2 2, 1 4			25, 5 24, 5 23, 5
С345	Фасон	0, 4 1 1, 1 2 2, 1 4			30, 5
С375	Фасон	0, 4 1 1, 1 2 2, 1 4

 

 

Коэффициенты j продольного изгиба центрально-сжатых элементов

Гиб-	Коэффициенты j для элементов из стали с расчетным сопротивлением Ry, МПа (кгс/м2)
кость	200 (2050)	240 (2450)	280 (2850)	320 (3250)	360 (3650)	400 (4100)	440 (4500)	480 (4900)	520 (5300)	560 (5700)	600 (6100)	640 (6550)

 

 

Размещение заклепок и болтов

 

Характеристика расстояния	Расстояние
Расстояние между центрами болтов в любом направлении
Минимальное	2, 5d (3d)*
максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии	3d или 12t
максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков
при сжатии	12d или 12t
при растяжении	16d или 24t
Расстояние от центра болта или закрепки до края элемента
минимальное вдоль усилия	2d
минимальное поперек усилия
при обрезных кромках	1, 5d
при прокатных кромках	1, 2d
Максимальное	4d или 8t
Минимальное расстояние от центра высокопрочного болта до края элемента в любом направлении и при любых кромках	1, 3d
Принятые обозначения d - диаметр отверстия для болта или закрепки t - толщина наиболее тонкого наружного элемента

 

Максимальные катеты угловых швов К_{f макс} (мм) при приварке элементов, имеющих скругления

 

 

Двутавры	Швеллеры	Уголки
Номер профиля	Кf макс	Номер профиля	Кf макс	t полки	Кf макс
10-12		5-8			-1
14-16		10-14		7-16	-2
18-27		16-27			-3
30-40
		36-40
50-60

Примечание. При приварке листовых элементов К_{f макс} не более 1, 2 меньшей из толщин свариваемых элементов.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. СНиП П-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования./ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990 - 96 с.

2. СНиП 2.01.07-85^* Нагрузки и воздействия (Дополнения. Раздел 10. Прогибы и перемещения.). / Госстрой СССР - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 36 с.

3. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов. Под ред. Г.С. Веденикова. – 7-е. изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1998, - 760 с.: ил.

4. Металлические конструкции в 3 т., Т. 1. Элементы конструкций: Учебник для строительных вузов. Под ред. В.В. Горева. 2-е издание – М.: Высш. шк., 2001. – 521 с.: ил.

5. Металлические конструкции в 3 т., Т. 2. Конструкции зданий: Учебник для строительных вузов. Под ред. В.В. Горева. 2-е издание – М.: Высш. шк., 2002. – 528 с.: ил.

6. Металлические конструкции/ Е.И. Беленя, А.Н. Гениев, В.А. Балдин и др. Общий курс: Учебник для вузов/ Под ред. Е.И. Беленя.-6-е изд.-М.: Стройиздат

⇐ Предыдущая123456789

Поделиться:

Популярное:

1. A. Какой заголовок подходит к данному тексту?
2. B Подключите один конец шланга
3. B подшипника корпус коды размера
4. Complex Subject (Сложное подлежащее)
5. Confirmation of order — письмо-подтверждение
6. H. Приглаживание волос, одергивание одежды и другие подобные жесты
7. He все болезни от подсознания
8. I. Выберите правильную форму глагола, согласующуюся с подлежащим. Запишите составленные предложения, переведите их на русский язык.
9. II. Выпишите из текста предложения, подтверждающие следующие высказывания.
10. III. Из предложенных слов выберите то, которое наиболее близко передает значение подчеркнутого.
11. III. Подведение итогов конференции
12. III. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ ВУЗА