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

Текст из файла (страница 9)

Эпюра N от q покрытия Эпюра М от q покрытия

Эпюра Q от q покрытия Эпюра N от q

Эпюра M от q Эпюра Q от q

Рисунок 2.14 Эпюры усилий в раме

1. Расчет ригеля

2.4.1 Подбор и проверка прочности сечения ригеля рамы

Усилия в ригеле принимаем из расчета рамы по программе SCAD Office: максимальный изгибающий момент (М) и соответствующие продольные (N) и поперечные (Q) силы в ригеле рамы

М = 1303,18 кН ^. м;

N = 0,984 кН;

Q = 234,011 кН.

Рисунок 2.15 Усилия, возникающие в ригеле

Так как N = 0,984 кН, намного меньше М = 1303,18 кН ^. м, то считаем ригель только на изгиб.

2.4.2 Проверка прочности по нормальным напряжениям

(2.19)

_{Ригель принят из двутавра I1000Б1}

= 1303,18 кН ^. м – из расчета рамы по программе SCAD Office

Рисунок 2.16 Сечение ригеля

= 0,95 -коэффициент надежности по ответственности [9], т.к. II уровень ответственности здания

= 0,9 – коэффициент условия работы [18]

= 9011 см³ – момент сопротивления сечения, см. ГОСТ 26020-83 на прокат двутавра

Принимаем сталь для ригеля по ГОСТу 27772-88 - С255 [18]

= 240 мПа = 24 кН/см² [18]

Вывод: прочность по нормальным напряжениям обеспечена

2.4.3 Проверка прочности по касательным напряжениям

(2.20)

= 234,011 кН – из расчета рамы по программе SCAD Office

= 5234,00 см³ – статистический момент сечения относительно оси х-х

= 446000 см⁴ – момент инерции сечения относительно оси х-х

= 1,6 см – толщина стенки сечения

= 0,58 - расчетное сопротивление стали

Вывод: прочность по нормальным напряжениям обеспечена.

2.4.4 Проверка жесткости ригеля

Проверяем жесткость ригеля (прогиб):

- прогиб от нормативной нагрузки

(2.21)

Вывод: жесткость ригеля обеспечена.

1. Расчет колонны

   1. Подбор и проверка устойчивости сечения колонны

Усилия в колонне принимаем из расчета рамы программе SCAD Office: максимальный изгибающий момент (М) и соответствующую продольную (N) силы в колонне рамы

М = 98,58 кН ^. м;

N = 234 кН.

Колонна внецентренно сжатая

Рисунок 2.17 Усилия, возникающие в колонне

Проверяем устойчивость колонны в плоскости рамы относительно х-х

, (2.22)

где - коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии [18]

Для определения нужно знать условную гибкость:

(2.23)

, (2.24)

где - предельная гибкость [18]

=12,34 см – радиус инерции относительно оси х-х

Рисунок 2.18 Сечение колонны

Расчетная длина колонны в плоскости рамы:

, (2.25)

где - коэффициент расчетной длины

n – коэффициент [15], т. к. рама однопролетная:

, т.к. тип жесткости J_p=2; J_c=1 (2.26)

(2.27)

Расчетная длина колонны из плоскости рамы:

, т.к. ставим прогоны

(2.28 )

Предельная гибкость колонны:

Определяем эксцентриситет:

(2.29)

Определяем относительный эксцентриситет:

(2.30)

Рисунок 2.19 Расстояние между стеновыми прогонами

Определяем приведенный эксцентриситет:

(2.31)

- коэффициент влияния формы сечения

,

где - площадь сечения полки колонны (рисунок 2.20)

- площадь сечения стенки колонны

(2.32)

,

где - коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии, в зависимости от и

Вывод: устойчивость колонны обеспечена.

Проверяем устойчивость колонны из плоскости рамы:

, (2.33)

где с – коэффициент, т.к. , то определяем согласно формуле:

(2.34)

,

где – как центрально-сжатой колонны

(2.35)

_{Тип кривой устойчивости}

Вывод: Устойчивость колонны из плоскости рамы обеспечена.

1. Расчет базы колонны

Усилия в колонне принимаем из расчета рамы по программе SCAD Office: максимальный изгибающий момент (М) и соответствующую продольную (N) силы в колонне рамы

М = 118,92 кН ^. м; N = 235,62 кН.

Рисунок 2.20 К расчету базы колонны

По конструктивным соображениям определяем ширину опорной плиты:

, (2.36)

где - ширина полки колонны = 200мм

- толщина траверсы, принимаемая 10 мм.

с – вылет консоли плиты, назначаемая в пределах 30-50 мм.

Принимаем в соответствии с ГОСТ 82-70^*. В = 32 см.

Определяем длину плиты по формуле:

(2.37)

- расчетное сопротивление бетона фундамента, принимаемое по формуле:

(2.38)

Принят бетон для фундамента класса В15, для которого расчетное сопротивление бетона осевому сжатию =8,5 мПа. Базу проектируем из стали С240 по ГОСТ 380-71^*, сварка осуществляется электродами Э42.

Предварительно принимаем:

(2.39)

Принимаем L = 50 см (т.к. должно быть кратно 10)

Вычисляем краевые напряжения в бетоне:

Назначаем размеры фундамента 900х900 мм и уточняем коэффициент

(2.40)

Следовательно

Консольный участок – 1

Находим изгибающий момент:

(2.41)

Участок разделен на 3 стороны:

отношение

Коэффициент

Находим изгибающий момент участка 2.

(2.42)

Максимальный момент

Толщина плиты базы:

(2.43)

Принимаем толщину плиты 20 мм

. (2.44)

= 10 мм = 1 см – катет шва

= 0,7 – сварка ручная

Количество вертикальных швов – 4

= 180 мПа = 18 кН/м – расчетное сопротивление углового сварного шва

Э42 – тип электрода для стали С240

По таблице 50^* [18] колонна относится к 3 группе. Применяем сталь С255 ГОСТ 27772-88 для г. Свободный I – климатического района.

1. Расчет анкерных болтов

Для анкерных болтов принимаем из расчета рамы по программе SCAD Office: минимальную продольную (N) силу и соответствующий изгибающий момент (М) (постоянная нагрузка и ветровая) [2].

Постоянная нагрузка от покрытия:

N _покр = q _покр ^. L/2 = 5,136 ^. 24/2 = 61,63 кН (2.45)

q _покр = q ^. В = 0,856 ^. 6 = 5,136 кН/м (2.46)

М_соотв = 25,75 кН ^. м

(2.47)

Рисунок 2.21 К расчету анкерных болтов

Усилия в растянутых болтах:

(2.48)

Следовательно, болты принимаем конструктивно

Площадь сечения 1 анкерного болта:

(2.49)

n = 2 – 2 болта в растянутой зоне

= 200 мПа = 20 кН/см² – расчетное сопротивление фундаментного болта на растяжение

Принимаем

По конструктивным соображениям принимаем сечение базы 600х400 мм, толщиной 20 мм.

1. Расчет фланцевых соединений

Сечение ригеля: I1000Б1 ГОСТ 26020-93

Принимаем фланец: сталь 390 ГОСТ 27772

R_y = 380 мПа = 38

Принимаем толщину фланца t_фл = 25 мм.

Принимаем болты: сталь марки 40х «Селект» ГОСТ 22356 [18].

Диаметр резьбы: d_б = 24 мм, диаметр отверстия: d₀ = d_б+ (3-4 мм) = 28 мм.

Расчет фланца в узле сопряжения ригеля с колонной:

Находим растягивающее усилие, действующее на 1 болт - N_t

М = 103,7 кН ^. м – из расчета SCAD Office

(2.50)

Срезающее усилие, действующее на болт N_s = 234,48 кН - из расчета рамы

На болтовое соединение одновременно действуют изгибающий момент и продольная сила. Наибольшее усилие в болте проверяется по формуле 169 [18]:

Расположение болтов см. рис 19.

Несущая способность одного болта на срез:

, (2.51)

где - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта

, (2.52)

где - нормативное сопротивление болта

- площадь сечения стержня болта по резьбе

- число расчетных срезов одного болта

- коэффициент условия работы фрикционного соединения, необходимых для восприятия расчетного условия и принимаемый равным 1, так как количество болтов 10

- коэффициент условия работы

Несущая способность болта на растяжение:

, (2.53)

где - площадь сечения болта по резьбе [18]

1. Расчет фланца в коньке рамы

М = 1303 кН ^. м – из расчета SCAD Office

Находим растягивающее усилие, действующее на болт - N_t

(2.54)

Срезающее усилие, действующее на болт N_s = 17,28 кН - из расчета рамы

Несущая способность одного болта на срез:

(2.55)

Несущая способность болта на растяжение:

(2.56)

Окончательно принимаем количество болтов n = 10 шт. d = 24 мм, d₀ = 28 мм.

1. Расчет столбчатого фундамента под колонну

2.6.1 Определение площади подошвы фундамента

Грунт: суглинок е = 0,7; I_L = 0,4; γ_гр = γ_II = 18 кН/м³

Условное расчетное давление на грунт основания [27]:

R₀ = 200 кН/м²

Принимаем нормативное значение удельного сцепления [27]:

И угол внутреннего

Глубина заложения подошвы фундамента под колонну крайнего ряда определяется конструктивно.

Обрез фундамента находится на отметке -0,150 м.

FL = H = -1,650 м – отметка подошвы фундамента.

Рисунок 2.22 Нагрузки на фундамент

Глубина заложения подошвы фундамента:

d = FL – DL = 1,65 – 0,15 = 1,5 м. (2.57)

Определяем предварительные размеры подошвы фундамента:

, (2.58)

где = 20 кН/м² – средний удельный вес фундамента и грунта на уступах фундамента

В плане подошва фундамента принимается прямоугольной формы ( ).

Усилия в колонне определяем из расчета рамы по программе SCAD

N = 234,48 + 0,33 + 0,25 + 0,32 + 0,24 = 235,62 кH

М = 51,82 + 7,7 + 3,95 = 63,47 кН ^. м

Q = 17,28 + 1,31 + 1,04 + 0,9 + 0,65 = 21,18 кН

(2.59)

т. к. , то

(2.60)

,

где - длинная сторона подошвы фундамента в плоскости действия момента;

- короткая сторона подошвы фундамента в плоскости действия момента

Характеристики

Список файлов ВКР