Стальная балочная клетка

Уточняется сопротивление бетона смятию:

МПа.

Проверяем бетон на смятие под плитой базы:

Проверка удовлетворяется.

Расчет толщины плиты базы.

Толщина плиты назначается в пределах >Расчет толщины плиты базы производится из условия прочности плиты при изгибе на действие реактивного давления фундамента.

Выделяются участки плиты с характерными схемами закрепления сторон и их соотношением. Максимальные изгибающие моменты на этих участках при единичной ширине плиты определяются по формуле:

в этой формуле:

1) для участка I =0,5; b – вылет консоли;

2) для участка II коэффициент в зависимости от отношения стороны а к свободной стороне b;

3) Для участка III коэффициент определяется в зависимости от отношения большей стороны к меньшей, где b – длина меньшей стороны.

Изгибающие моменты в плите на участках.

На первом участке:

На втором участке вычисляем отношение сторон

где а=0,5(L-h)=0,5(0,65-0,448)=0,101 м; b=bf=0,42 м.

Так как , расчет выполняем как консоли:

На третьем участке

где =0,125 при По наибольшему моменту на участках MMAX=41,5 кНм из условия прочности плиты на изгиб определяется требуемая толщина плиты:

м (30,04 мм), где согласно табл.6 СНиП II – 23 –81*. По сортаменту принимается плита толщиной 32 мм.

Расчет траверсы.

Нагрузка со стержня колонны передается на траверсы через сварные швы, длина которых и определяет высоту траверсы. При четырех швах с высотой катета kf=10 мм:

.

Здесь прочность по металлу шва МПа, по металлу границы сплавления МПа, где МПа. Нормативное сопротивление Run=370 МПа определено по табл. 51 СНиП II – 23 – 81*. В соответствии с требованием п.12.8. СНиП II – 23 – 81* расчетная длина флангового шва должна быть не более , в расчете LW=0,45 м. По сортаменту универсальной стали принимается высота листа траверсы hTP=630 мм.

Расчет катета сварного шва крепления траверсы к плите.

При вычислении суммарной длины швов учитывается непровар по 1 см на каждый шов:

Требуемый катет шва по расчету:

В соответствие с табл. 38 СНиП II – 23 – 81* при толщине плиты 32 мм минимальный катет шва равен kf min=8 мм. Принимаем kf=13,5 мм.

Приварку торца стержня колонны к опорной плите базы выполняем конструктивными швами kf=8 мм.

Крепление базы к фундаменту.

При шарнирном сопряжении колонны с фундаментом необходимы анкерные болты диаметром d = 20…30 мм для фиксации проектного положения колонны и закрепления ее в процесс монтажа. Принимаем два анкерных болта диаметром d=20 мм. Болты устанавливаются в плоскости главных балок с креплением к плите базы, что обеспечивает за счет гибкости плиты шарнирное сопряжение колонны с фундаментом.

3.5. Расчет оголовка колонны

Оголовок колонны состоит из опорной плиты и подкрепляющих ребер. Опорная плита передает давление от двух главных балок на ребра оголовка и фиксирует проектное положение балок при помощи монтажных болтов. Определяем размеры ребер, задавшись толщиной плиты:

tПЛ= 25 мм (tПЛ=20…25 мм). Требуемая толщина парных ребер из условия работы на смятие:

м,

где N - удвоенная опорная реакция главной балки; - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности; bОП=0,28 м – ширина опорного ребра балки.

Принимаем толщину ребра tr=25 мм. Ширина ребра должна быть не менее мм. Принимаем ширину парных ребер равными bh=160 мм вверху и 130 мм внизу.

Высота вертикальных ребер определяется из условия размещения четырех фланговых швов длиной не менее:

Здесь катет шва не может быть более где tW – толщина стенки колонны. Длина сварного шва не должна быть более

Принимаем катет kf=12 мм и высоту ребра hr=0,48м.

Так как стенка колонны тоньше примыкающих ребер (tw=10 мм< tr=25 мм), стенку проверяем на срез:

Вывод: Стенка колонны толщиной 10 мм на срез не проходит. Поэтому в пределах высоты оголовка на сварных швах встык выполняется вставка большей толщины. Требуемая толщина стенки из условия среза:

Принимаем вставку толщиной tW=16 мм.

Торец колонны фрезеруется, и поэтому толщина швов, соединяющих опорную плиту со стержнем колонны и ребрами, назначается конструктивно, равной kf=8 мм. С целью укрепления стенки колонны и вертикальных ребер от возможной потери устойчивости снизу вертикальные ребра обрамляются горизонтальными ребрами толщиной tp=8 мм.

Исходные данные для проверки расчета колонны сплошного сечения на ЭВМ

 Скачать реферат