Металлические конструкции балочной площадки (стр. 3 из 4)

Устойчивость колонны в плоскости x-x обеспечена.

Сечение колонны подобрано рациональным.

7. Расчет и конструирование узлов.

7.1. Опирание балки настила на главную балку

7.1.1. Проверка устойчивости опорной части балки настила

Устойчивость опорной части обеспечивается при условии:

, где:

= 15,45 кН – опорная реакция балки настила; φоп,ч - коэффициент устойчивости опорной части, определяется по табл.72/1/ в зависимости от λоп.ч; Аоп.ч – площадь сечения опорной части:

bп – ширина полки главной балки; t – толщина стенки балки настила.

где:

h – высота стенки балки настила;

- радиус инерции опорной части;

Jоп.ч - момент инерции опорной части относительно продольной оси стенки.

=> 0,756 <

Условие выполняется, установка опорных рёбер не требуется.

7.1.2 Установка поперечных ребер

Условная гибкость стенки:

следовательно укрепляем стенку поперечными ребрами из условия устойчивости стенки

Принимаем:

- шаг ребер

- высоту ребра назначаем hр= 420 мм;

- ширину ребра

;

- толщину ребра согласно сортаменту на сталь tр=10 мм;

Определяем критические напряжения:

где Сcr=при помощи интерполяции принимается по табл. 21/1/, в зависимости от δ;

;

β= 0,8– табл. 22/1/;

;

где

;

=1.57 так как hcт < a

Проверим на устойчивость стенку балки, укрепленную поперечными ребрами среднего и крайнего отсека.

- табл.6/1/.

,

Устойчивость отсека обеспечивается.

7.1.3 Проверка устойчивости стенки главной балки от действия местной нагрузки

Прочность стенки обеспечивается, если:

, где:

Fоп –опорная реакция балки настила;

lef=b+2tn –условная длина распределения нагрузки;

b –ширина опорной части балки настила;

tст – толщина стенки главной балки;

tп – толщина полки балки настила.

Прочность от действия местной нагрузки обеспечивается.

7.2Оголовок колонны коробчатого сечения из прокатных профилей

Рис. Оголовок колонны

опорная плита, 2- опорное ребро, 3- окаймляющее ребро

Размеры опорной плиты назначаются конструктивно:

tpl=10 мм; bpl=116 мм; hpl=240 мм,

Опорное ребро.

Высота опорного ребра назначается из условия прочности сварных швов:

Rw¦=180 МПа – табл. 56/1/; gw¦=1–п. 11.2/1/; gс=1,1–табл. 6/1/; b¦=0,7–табл. 34/1;

Rwz=0,45Run=0,45×365=164,3 МПа –табл. 3/1/; bz=1,0–табл. 34/1/; gwz=1–п.11.2/1/;

Разрушение по по металлу шва:

Разрушение по границе сплавления:

Необходимую длина сварного шва определяем при разрушении по металлу шва:

;

где

– опорная реакция главной балки;

hp=lw +1=0,36+1=1,36 см.

Конструктивно назначаем высоту реба hp=20 см, толщину tР=10мм.

Поперечное сечение опорного ребра определяется из условия прочности смятия торцевой поверхности

– площадь опорного ребра;

где

, табл. 1/1/.

, принимаем tp=10 мм тогда bp=2,8/2*1=1,4 см принимаем bp=60 мм;

Нижнее окаймляющее ребро. Назначаем ширину ребра bок.р= 116мм < H = 140 мм, толщину tок.р–10 мм.

База калонны

Рис. База с ребрами жесткости

1 – стержень колонны, 2 – ребро, продолжение стенки, 3 – ребро продолжение полки

а) Определение площади опорной плиты

– требуемая площадь плиты.

;

где

,

N=qрср-усилие действующее на рабро, ср - длина ребра.

,- погонная нагрузка на ребро

dр - ширина грузовой площади ребра

α = 1 для бетонов ниже класса В 25;

Аƒ = 2500 см2 – площадь фундаментной плиты (50Ч50см);

Аpl = 1010,6 см2 (32,6Ч31см) – площадь базы колонны ;

Rb = 8,5 МПа – расчетное сопротивление бетона класса 15 при местном сжатии.

Принимаем плиту размером 32,6Ч31см, Аpl = 1010,6см2, а фундамент размером 50Ч50см , Аƒ = 2500 см2.

б) Определение толщины плиты:

Фактическое давление под плитой:

Рассматриваем три участка :

консольные участки плиты (участок №1),

участок опертый на три стороны,

участок опертый по контору (участок №3).

Выделяем на первом участке плиты полосу шириной 1 см и определяем момент:

Участок №2 работает как плита, опертая на три стороны, т.к. выполняется условие:

, ;

Участок №3 работает как плита опертая на четыре стороны, т.к. выполняется условие:

, ;

Толщина плиты определяется из условия

;

– требуемый момент сопротивления сечения плиты определяем по 2 участку.

– толщина плиты при ширине полосы в 1см;

Принимаем tpl=20мм.

в) Расчет траверсы колонны

Усилие с колонны передается на траверсу через сварной угловой шов. Соединение осуществляем ручной сваркой электродами Э42,

марка проволки Св-08А.

Определяем расчетные характеристики сварного углового шва:

Rw¦=180 МПа–табл. 56/1/; gw¦=1 –п. 11.2/1/; gс=1,1–табл. 6/1/; b¦=0,7 – табл. 34/1;

Rwz=0,45Run=0,45×365=164,3 МПа–табл. 3/1/; gwz=1–п. 11.2/1/; gс=1,1– табл. 6/1/;

bz=1,0 – табл. 34/1/;

разрушение по металлу шва:

разрушение по границе сплавления:

Расмчетная длина сварного шва определяется по металлу шва: