Проектирование строительства завода цинкования мелкоразмерных конструкций (стр. 17 из 36)

R_wz = 0,45 R_un=0,45 · 3700 = 1665 кгс/см2 .

R_ws = R_s =1363 кгс/см2 .

2) Расчет сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента

l_w = l -1=235,8-1 = 234,8 см .

3) Расчет по п. 11.2 СНиП II-23-81

Т.к. R_ynr 5400 кгс/см2 :

Коэффициенты b_f и g_z принимаются по табл. 34.

Вид сварки - полуавтоматическая.

Сварка проволокой - порошковой.

b_f=0,7.

b_z=1.

4) Расчет по п. 11.2 СНиП II-23-81

Климатический район строительства - кроме I1, I2, II2 или II3.

g_wf=1.

g_wz=1.

5) Проверка условий для Rwf и Rwz.

Размеры шва - установлены расчетом.

Т.к. R_ynr 2900 кгс/см2:

Вид сварки - полуавтоматическая.

R_wf=1800 кгс/см2 > R_wz=1665 кгс/см2 (108,10811% от предельного значения) - условие выполнено .

R_wf=1800 кгс/см2 r R_wz b_z/ b_f=1665 · 1/0,7=2378,57143 кгс/см2 (75,67568% от предельного значения) - условие выполнено .

6) Продолжение расчета по п. 11.5 СНиП II-23-81

Определяем напряжения в расчетном сечении, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом.

Изгибающие моменты действуют - из плоскости шва.

W_wx = min(W_wx1 ; W_wx2)=min(2850,1;2850,1) = 2850,1 см3 .

W_wy = min(W_wy1 ; W_wy2)=min(950,8;950,8) = 950,8 см3 .

t_f =

=

=

=565,01149 кгс/см2 .

t_z =

=

=

= 395,50805 кгс/см2 .

t_f=565,0115 кгс/см2 r R_wfg_wfg_c=1800 · 1 · 1=1800 кгс/см2 (31,38953% от предельного значения) - условие выполнено (формула (126); п. 11.5 СНиП II 23-81).

t_z=395,5081 кгс/см2 r R_wz g_wz g_c=1665 · 1 · 1=1665 кгс/см2 (23,75424% от предельного значения) - условие выполнено (формула (126); п. 11.5 СНиП II 23-81).

7) Конструктивные требования к сварным соединениям

По п. 12.8 а:

k_f=0,6 см r1,2 t=1,2·1,1=1,32 см (45,45455% от предельного значения) - условие выполнено.

8) По п. 12.8 б:

Вид соединения - тавровое с двухсторонними угловыми швами.

Вид сварки - полуавтоматическая.

По табл. 38 СНиП II-23-81 в зависимости от R_yn и t_max

k_f, min = 6 мм .

9) Продолжение расчета по п. 12.8 СНиП II-23-81

Группа конструкций - 1, 2 или 3.

По п.2 примеч. к табл. 38 для конструкций групп 1, 2 и 3 минимальный катет шва не уменьшается.

k_f=6 мм t k_f, _min=6 мм (100% от предельного значения) - условие выполнено.

10) По п. 12.8 в:

l_w = l -1=235,8-1 = 234,8 см .

l_w=234,8 см t 4 k_f=4·0,6=2,4см (9783,33333% от предельного значения) - условие выполнено

l_wt 4 см (5870% от предельного значения) - условие выполнено.

11) По п. 12.8 г:

Вид шва - фланговый.

Усилие действует - на всем протяжении шва.

Проверки по п. 12.8г не требуется.

8.4.3 Конструирование и расчет базы и оголовка колонн.

Колонны К1 и К2.

Примем класс прочности бетона на сжатие В20, что соответствует Rпр=11,5 МПа.

Расчетное сопротивление бетона смятию

где R_пр– расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

Требуемая площадь плиты в плане

Ширину плиты В назначаем конструктивно, принимая консольный свес плиты с=40 мм.

где 40– округленная высота сечения прокатного профиля;

c – консольный участок плиты, с =40…120 мм.

Принимаем В = 500 мм, С = 50 мм.

Тогда длина плиты будет L=500мм.

Фактическая площадь плиты

, что больше требуемой, равной 466,12 см² .

Фактическое давление фундамента на плиту

Согласно принятой конструкции плита имеет два участка для определения изгибающих моментов

Участок 1 – опирание плиты на три канта.

Расчет произведен программным пакетом SCADOFFICE.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Тип опирания

Размеры:

a = 24,35 см

b = 35,8 см

Нагрузка 0,279 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 30,0 мм

Участок 3 – консольный.

Расчет произведен программным пакетом SCADOFFICE.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Тип опирания

Размеры:

a = 50,0 см

b = 5,0 см

Нагрузка 0,279 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 10,0 мм

Примем толщину плиты 30мм. Проведем расчет сварных швов, прикрепляющих колонну к плите базы. Назначим полуавтоматическую сварку проволокой диаметром 1,4-2,0 мм, для которой β_z = 1.0, β_f= 0.8 при K_f=9…12 мм, R_wz=166.5 МПа , R_wf=180 МПа.

При β_fR_wf= 0,8*180 = 144 МПа < β_zR_wz= 1.0*165.5 = 166.5 МПа расчет выполняем по металлу шва.

В расчетную длину сварных швов включаются длина швов, прикрепляющих колонну по контуру:

Требуемый катет шва

Принимаем катет шва K_f= 7 мм.

k_f=7 мм t k_f, _min=7 мм (100% от предельного значения) - условие выполнено.

Колонна К3 .

Примем класс прочности бетона на сжатие В20, что соответствует Rпр=11,5 МПа.

Расчетное сопротивление бетона смятию

где R_пр– расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

Требуемая площадь плиты в плане

Ширину плиты В назначаем конструктивно, принимая консольный свес плиты с=40 мм.

где 30– округленная высота сечения прокатного профиля;

c – консольный участок плиты, с =40…120 мм.

Принимаем В = 400 мм, С = 50 мм.

Тогда длина плиты будет L=400мм.

Фактическая площадь плиты

, что больше требуемой, равной 128,23 см² .

Фактическое давление фундамента на плиту

Согласно принятой конструкции плита имеет два участка для определения изгибающих моментов

Участок 1 – опирание плиты на три канта.

Расчет произведен программным пакетом SCADOFFICE.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Тип опирания

Размеры:

a = 19,5 см

b = 27,0 см

Нагрузка 0,12 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 16,0 мм

Участок 3 – консольный.

Расчет произведен программным пакетом SCADOFFICE.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Тип опирания

Размеры:

a = 40,0 см

b = 5,0 см

Нагрузка 0,12 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 8,0 мм

Примем толщину плиты 16мм.

Проведем расчет сварных швов, прикрепляющих колонну к плите базы.

Назначим полуавтоматическую сварку проволокой диаметром 1,4-2,0 мм, для которой β_z = 1.0, β_f= 0.8 при K_f=9…12 мм, R_wz=166.5 МПа , R_wf=180 МПа.

При β_fR_wf= 0,8*180 = 144 МПа < β_zR_wz= 1.0*165.5 = 166.5 МПа расчет выполняем по металлу шва.

В расчетную длину сварных швов включаются длина швов, прикрепляющих колонну по контуру:

Требуемый катет шва

Принимаем катет шва K_f= 5 мм.

k_f=5 мм t k_f, _min=5 мм (100% от предельного значения) - условие выполнено.

Оголовок колонн примем t=16мм. Размеры для колонн К₁ и К2- 450х450мм; для колонны К₃ -350х350мм. Ребро оголовка принимаем t=10мм, L= 200мм.

8.4.4 Расчет анкерных болтов колонн

Расчёт анкерных болтов колонны К₁.

М=17,73кН×м; N=85,5 кН.

С учётом перехода от расчётной нагрузки к нормативной, а затем опять к расчётной, N необходимо домножить на коэффициент 0,8.

N^/=85,5^.0,8=68,4кН;

Принимаем два болта (n=2), тогда усилие в одном болте:

Требуемая площадь сечения болта нетто: