6. расчетно-конструктивный раздел (1218316), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

- условие выполняется.

где, в_фл=10 см – ширина фланца;

t_фл=2 см – толщина фланца;

R_p=R_un/γ_m=47/1,05=44,7 кН/см² – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности.

Для определения размеров столика под опорным фланцем находим требуемую длину шва крепления столика к колонне с учетом возможной неравномерности передачи опорной реакции фланцем:

Высоту столика принимаем конструктивно h_ст=10 см.

Опорный фланец крепится к полке колонны с помощью 2 болтов М20 грубой точности.

Швы крепления нижнего пояса к опорному фланцу работают на одновременное действие опорной реакции А и внецентренно приложенной силы Н_м (по отношению к середине шва). Наибольшее равнодействующие напряжение в шве проверяем по формуле:

где,

l_w=204 см – расчетная длина шва;

e=2,4 см – эксцентриситет приложения силы Н относительно центра тяжести шва;

W_f=1180 см – момент сопротивления шва относительно центра тяжести;

Условие обеспечения несущей способности швов, крепления нижнего пояса к опорному фланцу выполняется.

Рисунок 2.9 Соединительный узел фермы

2.3.4 Расчет монтажного стыка

Монтажный стык нижнего пояса фермы с двутавровыми поясами. Усилия в месте стыка N=-484,7 кН. Нижний пояс из холодногнутого профиля. Геометрические характеристики: A=22,9 см² b=5мм .

Монтажный стык проектируем в виде фланцевого соединения (ФС) на высокопрочных болтах М24 из стали 40Х «селект».

Для фланцев принимаем листовую сталь С390 по ГОСТ 27772-88 с R_y=37

кН/см² R_u=51,5 кН/см². Толщина фланца t=30мм.

Катеты швов принимаем: на полках – k_f1=10 мм; на стенке - k_f2=7 мм. Сварные швы выполняются полуавтоматической сваркой с применением проволоки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70^*.

Расчетные сопротивления сварного соединения:

по металлу шва – R_wf=21,5 кН/см²

по металлу границы сплавления - R_wz=0,45R_un=22 кН/см²

где, R_un=49 кН/см² – нормативное временное сопротивление стали пояса.

Коэффициенты глубины проплавления для сварных швов:

полок пояса – β_f1=0,8 и β_z1=1

стенки пояса - β_f2=0,9 и β_z2=1,05

Проверка прочности сварных швов. Определяем расчетные длины сварных швов, соответствующих:

полкам двутавра – l_w1=(31+31-0,85)2-1=121 см

стенке двутавра – l_w2=(33,86+2·1,28)2-1=62,6 см.

Проверку прочности сварных швов выполним по трем сечениям:

по металлу шва сечение 1

по металлу границе сплавления сечение 2

по металлу границе сплавления с фланцем в направлении толщины проката сечение 3

где,

2.4. Расчет и конструирование колонны.

Согласно СНиП II-23-81* принимаем за материал колонны сталь марки С345.

Бетон фундамента марки М 150.

При данных габаритах здания и нагрузках рациональной является колонна постоянного сечения.

Расчетное сопротивление фасонного проката толщиной 2-10м.R_y=33,5кН/см²

Принимаем сплошностенчатый вариант ветви колонны двутаврового сечения сваренный из трех листов толщиной 2-10мм, R_y=33,5кН/см².

Расчетные длины при шарнирном закреплении концов l_ox=l_ou=9м.

Расчетные усилия в колонне:

М_1-1=19,94кН*м; N_1-1=-265,17кН

М_4-4=9,86кН*м; N_4-4=-294,17кН

Q=3,54кН.

Задаемся гибкостью =70 (=0,754).

Требуемая площадь сечения колонны:

А= = =12,39см²

Вычисляем требуемые радиусы инерции и габариты сечения:

i_x=i_u= =900/70=12,86см

h= =12,86/0,43=29,91см

b= =12,86/0,24=53,58см

По технологическим соображениям принимаем h=b=300мм.

Определяем минимально допустимые по условиям местной устойчивости толщины поясов и стенки.

Предварительно находим:

= =70 =2,740,8

Толщина стенки:

t_w=h/((1,2+0,35) =300/55,2=5,4мм

Принимаем толщину стенки: t=6мм.

Толщина полок:

t_f=b_f/(2(0,36+0,1) =300/32,43=9,25мм.

Принимаем толщину полки: t=10мм.

Геометрические характеристики сечения:

Площадь сечения:

А=2301,2+300,8=96см²

Моменты инерции:

Моменты сопротивления:

Радиусы инерции:

Гибкости:

По таблице 74 СНиП I находим, Проверяем устойчивость ветви:

Устойчивость обеспечена.

Расчет базы сплошной внецентренно-сжатой колонны.

Расчетные усилия:

М_4-4=9,86кН*м

N_4-4=-294,17кН

Находим силу давления на фундамент с учетом веса колонны:

N=N_4-4+AqH=294,17+7,85*0,01617*9,81*9*1,05=305,94кН

Находим требуемую площадь опорной плиты:

А_пл=N/R_ср=305,9410³/10,510⁶=0,29м².

Расчетное сопротивление смятию бетона фундамента:

R_ср=R_c=1,57=10,5Мпа,

где R_c – призменная прочность бетона;

 - коэффициент, зависящий от отношения площади верхнего обреза фундамента к площади плиты и задаваемый в пределах 1,2-1,5.

Конструируем траверсу из листов толщиной 10 мм. Выпуск плиты за пределы траверсы принимаем равным 50мм. Тогда ширина плиты:

В_пл=b₁+2(t_tr+c)=300+2(10+50)=420мм.

Требуемая длина плиты:

L_пл.min=А_пл/В_пл=3200/42=76,2см.

Принимаем L=80см. Тогда вылет листов траверсы:

Z=(L-h)/2=(80-30)/2=25см.

Среднее напряжение в бетоне фундамента:

_f=305,9410³/804210^-4=0,1МПа.

Значения изгибающих моментов по участкам:

Участок 1. Плита прикреплена по четырем сторонам. Отношение b/z=(30-0,6)/25=1,18.

Следовательно, коэффициент =0,12. Тогда

М₁=0,120,110⁶0,3²=1,1кН.

Участок 2. Плита прикреплена по трем сторонам. Отношение z₁/b₁=25/30=0,83.

Следовательно, коэффициент =0,1. Тогда

М₁=0,10,110⁶0,3²=0,9кН.

Участок 3. Плита закреплена одной стороной. Изгибающий момент определяем как в консоли

М₁=0,110⁶0,5/2=25кН.

По наибольшему изгибающему моменту определяем требуемую толщину плиты:

t_пл.мин= =0,02210³м.

Принимаем t_пл=22мм.

Рисунок 2.10 Основание колонны

2.5. Расчет анкерных болтов.

Усилия растяжения болтов из условия равновесия по моментам относительно точки 0

Требуемая площадь нетто класса 5.6, с расчетным сопротивлением при R_bt=21кН/см²:

Принимаю 2болта М48 с общей площадью

Кол.уч.

Подп.

№док.

ДП 270102.65.01.02. ПЗ-143

Лист

Дата

Лист

Изм.

Взам. инв. №

Подп. и дата

Инв. № подл.

Подп. и дата

Инв. № подл.

Взам. инв. №

Характеристики

Список файлов ВКР