Курсовая работа

39 [I],корректировать значения при определении не требуется.Приближенную проверку стенки балки настила на срез по ослабленному отверстиями и вырезами сечение мы уже производили в п.4.7. Выполним её более точно.где Рисунок 18§7. Расчет колонны К17.1. Расчетная схема, определение нагрузки, статический расчетНагрузка на колонну N определяется как сумма опорных давлений главных балок, которые опираются на колонну К1.N=2RБ*1,005=2*1114,75*1,005=2241кНгде 1,005 – коэффициент, который учитывает вес колонны. Определяю нагрузку через грузовую площадь.где 1,04 – коэффициент, который учитывает вес балок и колонны, q – расчетная нагрузка на 1 м2.Определяю отметку верха колонны. Здесь dн – отметка настила ( пола) площадки,tстяжки и tж/б – толщины стяжки и железобетонной плиты, hгл. балки – высота сечения главной балки 0,015 м – величина выступа опорного ребра главной балки.Длина колонны где - отметка низа колонны. Ориентировочно можно принять=0,6 мРасчетная схема колонны представлена на рисунок19Рисунок 19Расчетные длины относительно обеих главных осей7.2. Подбор сечений и проверка устойчивости колонны7.2.1. Определение сечений ветвейПринимаю сквозную колонну из двух прокатных швеллеров, соединенных планками (см. рисунок20)Рисунок 20Принимаю сталь ВСт3пс6 по ТУ 14-1-3023-80. Нахожу сечения ветвей из расчета на устойчивость относительно материальной оси Х-Х.Задаюсь гибкостью (. можно определить по формулам – по п.5.3. [I]. Нужная площадь сечения одного швеллера (одной ветви)Здесь =1 по табл. 6[I]. Требуемый радиус инерции.Принимаю швеллер 403У Ав=61,5 см2, ix=15,7см, bf=115см, Jy1=410 см4, iy1=3,23 см, Z0=2,75 см, tw=0,8 см, tf=1,35 см.7.2.2. Проверка устойчивости колонны относительно материальной оси Х-Хгде 120 – предельное значение гибкости, определяю по таблице 19[I], по таблице 72 [I] нахожу (по интерполяции). Значение также можно определить по формуле в соответствии с пунктом 5.3 [I].При Принимаю 2[№40У.7.2.3. Установления расстояния между ветвямиВ основу расчета положено требование равноустойчивости , где - приведенная гибкость колонны относительно свободной оси У-У.По таблице 7[I] , отсюда , где - гибкость ветви относительно оси У-У. При этом должно соблюдаться условие , так как в противном случае возможна потеря устойчивости колоны в целом. Отсюда и из выражения (*) следует, что Принимаю, тогда Нужный радиус инерции Нужное расстояние между центрами тяжести ветвейНужная ширина колонны Проверяюполученный результат определив :здесь α – коэффициент, который зависитот формы сечения.Принимаюbk=45 см (больше и кратно 1 см). Зазор между ветвями d не должен быть менее 10,0 см. Принятые размеры = 45 см. 7.2.4. Проверка устойчивости относительно свободной оси У-УПриведенная гибкость относительно свободной оси У-УПри этом , следовательно устойчивость относительно оси У-У можно не проверять т.к. .7.3. Расчет соединительных планок7.3.1. Установление размеров планока=(0,5÷0,75)bk=(0,5÷0,75)45=22,5÷33,75 смПринимаюd=25см.Длину планки bs принимаю такой, чтоб края планки заходили на полки швеллера на 30÷40 мм.Для избежания выпучивания нужно удовлетворить условие:Принимаюt=1 см.Формула, которая использоваласьчтобы определитьбудет правильной, в случае выполнения условия (таблица 7[I])ЗдесьНужное расстояние между планками в свету вычисляется по гибкости которая была принята в ветви Расстояние между планками устанавливаю при конструировании стержня колонны, оно должно быть равно или менее .Нужное расстояние между осями планок 7.3.2. Усилие в планкахПланки рассчитываю на условную фиктивную поперечную силуЗдесь – коэффициент, который принимаетсяменьшим из ,где - меньший из коэффициентов .(Таким образом .Приближенно величина определяетсяс помощью интерполяции, зависимо от предела текучести Ry.Поперечная сила которая действует в одной плоскости планокСила, которая срезает одну планку Момент, который изгибает планку в ее плоскости7.3.3. Прочность приварки планокПредусматриваюприменение ручной дуговой сварки для изготовления колонны.Принимаю, что планки крепятся к полкам швеллеров угловыми швами с высотой катета c заводкой швов за торец на 20 мм.ПринимаюС235 электроды марки Э42 (ГОСТ 9467-75).где временное сопротивление принимаю по таблице 51 [I] для проката толщины 11-20 мм.Проверяю условие, которое приведенно в пункте 11.2 [I].Т.к. условие выполнено, расчет нужно произвести только по металлу шва. Напряжения в шве (в расчете учитываю только вертикальные швы):Условие прочности шва:Увеличиваю. Окончательно принимаю. 7.4. Расчет базы7.4.1. Определение размеров плиты в планеСначала нужно определить расчетное сопротивление смятию бетона фундаментагдеЗдесь Аф – площадь верхнего обреза фундамента,Апл – площадь плиты (вначале приближенно ),Rc – призменная прочность (для бетона М150 Rc=70 см/см2)Нужная площадь плиты:Ширину плиты принимаю конструктивно (рисунок22)где с≥4 см.Нужная длина плитыДлина плиты из конструктивных соображенийгде величину «а» принимаю от 100 до 120 мм для размещения «плавающей» шайбы под гайки фундаментных болтов. ПринимаюLпл =70 см(Lпл> и кратна 1 см)7.4.2. Толщина плитыПлита работает на изгиб как пластинка, которая опирается на траверсы и торец стержня и нагруженная равномерно-распределенным (условно) реактивным давлением фундамента.Определяю максимальный момент для отдельных участков плиты (для полосы шириной 1см).1 участок. (Плита работает как пластинка, опертая по контуру)где α – коэффициент,который зависит от отношения более длинной стороны участка «а» к более короткой «в».2участок. (Плита работает как пластина которая опирается по 3-м сторонам) рисунок21Рисунок 21где - коэффициент, который зависит от отношения закрепленной стороны а1, к незакрепленной в1отношение ,то плита проверяется как консоль вылетом а1. Тогда 2 участок.(Плита работает как консоль)Принимаю для плиты по таблице 50[I] сталь С235 (ГОСТ 27772-88) при t=21÷40 мм; тогда Ry=2350 кг/см2(табл. 51[I]).Толщина плиты:Толщина не превышает 4 см вводить ребро на участке 2 не надо. Принимаю (ближайший больший стандартный размер).7.4.3. Расчет траверсыТребуемую высоту траверсы определяюнужной длиной каждого из четырех швов, соединяющих ее с ветвями колонны.При кf=1,0 см<1,2tтрав=1,2*1,0=1,2 смПринимаюhтрав=45 см (кратно 1 см и не меньше )Нагрузка на единицу длины одного листа траверсыИзгибающий момент и поперечная сила в месте приварки к колонне:Момент сопротивления сечения листа:Проверка прочности:7.5. Расчет оголовкаКонструктивно принимаюt’пл=2,0 см и кf=1,0 см (то же значение что и для траверс). Высота диафрагмы и 3 условия прочности сварных швов.Принимаюhq=45 см. Толщина диафрагмы из условия прочности торца на смятиеТолщина из условия прочности на срезгде (см. пункт 5.5)ПринимаюТолщина планок, к которым крепится диафрагмаПринятая конструкция оголовка показана на рисунок22Рисунок СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. М.: Стройиздат, 1990.2.СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1986.3.Металлические конструкции / Под общей редакцией Е.И.Беленя. М.: Стройиздат, 1976.4.Металлические конструкции. Справочник проектировщика / Под редакцией Н.П.Мельникова. М.: Стройиздат, 1980.