Материал: Балочная клетка

Толщину плиты оголовка принимаем мм. Толщину ребра определяем из условия смятия:

,

где    МПа - расчетное сопротивление торцевой поверхности на смятие (табл. 52* СНиП II-23-81*).

По формуле (3.9) имеем:

см².

Усилие передается на колонну на длине:

,

где    мм - ширина опорного ребра главной балки.

По формуле (3.10) имеем:

см.

Толщину ребра определим по формуле:

Принимаем толщину ребра см.

Высота ребра колонны определяется требуемой длиной швов, которые передает нагрузку на стержень колонны. Сварка - полуавтоматическая в среде углекислого газа проволокой СВ-08Г2С. Принимаем катет шва по табл. 38* СНиП II-23-81* мм.

МПа (табл. 56 СНиП II-23-81*) ; (табл. 34* СНиП II-23-81*);

МПа - min;

МПа (табл. 51* СНиП II-23-81*);

 (табл. 34* СНиП II-23-81*);

МПа.

Разрушение считаем по шву.

Определяем длину шва по формуле:

см

Полную длину шва принимаем с учетом дефектов на концевых участках равной см. Высота ребра равна полной длине шва: см.

Толщина стенки колонны в месте приварки ребер меньше толщины этих ребер. Стенку необходимо проверить на срез по формуле:

,

где    - толщина стенки двутавра, см;

кН/см² - расчетное сопротивление на сдвиг по табл. 1* СНиП II-23-81*.

По формуле (3.11) имеем:

кН/см² < кН/см².

Рис. 3.1 К расчету оголовка колонны

3.6 Расчет базы центрально сжатой колонны

Исходные данные:

продольная сила N = 5047кН;

сечение колонны: b_с =710 мм, h_с = 304 мм, ветви из двутавров №30К3

материал элементов базы - сталь С345 по ГОСТ 27772-88;

материал фундамента бетон B30

Определение требуемой площади опорной плиты

R_b,loc = 1,7 кН/см² по табл. 8.4 учебника Кудишина.

Требуемая площадь опорной плиты

Определение размеров опорной плиты в плане

Принимая толщину траверсы t_tr = 15 мм, величину свеса с= 100 мм, находим ширину плиты

B_p = h_c +2t_tr +2 c = 30,4 + 2×1,5 + 2× 10 = 53,4 см

Требуемая длина плиты равна

Принимаем размеры опорной плиты из условия постановки анкерных болтов L_pхB_p=80x53,4 см.

Определение толщины опорной плиты

Среднее напряжение в бетоне под плитой базы равно

Рассматриваем участки плиты, отличающиеся условиями опирания

Участок 1. Плита закрепленная одной стороной. Вылет консоли с = 10 см. Изгибающий момент равен

Участок 2. Плита опирается на три стороны. Размеры участка b =30,4 см (незакрепленная сторона), b =(L_p - b_c)/2+(300 - 1.15)/2 = (80-71)/2+(30 - 1.15)/2 = 15.94 см. Отношение b/а =15.94/30.4 = 0,524 α=0.0635

Участок 3. Плита опирается на четыре стороны. Размер a =30.4 см, b = 39.85 см. по табл. прил. a = 0,069.

По наибольшему моменту определяем толщину плиты

Принимаем плиту толщиной t_p = 40 мм из стали С345 (R_y = 300 МПа).

Определение размеров траверсы

Высоту траверсы находим из условия сопротивления срезу сварных швов прикрепления траверсы к ветвям колонны.

Принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа сварочной проволокой диаметром 2 мм марки Св-08Г2С в нижнем положении, для которой R_wf=215 МПа, R_wun= 490 МПа (табл. 56 [СНиП II-23-81*]) g_wf=g_wz=1,0, b_f=0,9, b_z=1,05 (п. 11.2 и табл. 34*[СНиП II-23-81*]). Для стали С345 R_y = 300 МПа R_un = 460 Мпа (табл. 51*[СНиП II-23-81*]), R_wz= 205МПа (табл. 3 [СНиП II-23-81*]).

Требуемую длину каждого из четырех сварных швов находим из условия полной передачи усилия ветвей на опорную плиту через сварные швы.

По таблице 34 [7] k_f = 14 мм; β_f=0.8; β_z=1

Расчетная длина шва

Требуемая высота траверсы

h_tr,r =l_w,r +1,0 = 44.15+1,0 = 45.15 см

Принимаем высоту траверсы h_tr = 460 мм и толщину t_tr = 15 мм

Крепление траверсы к плите осуществляем угловыми швами.

,                                

где    см.

По формуле (3.13) имеем:

см.                           

Принимаем катет шва по табл. 38* СНиП II-23-81* мм.

Определение площади верхнего обреза фундамента

Площадь верхнего обреза фундамента определяем из формулы

.

При принятой величине j_b = 1,5

A = j_b³A_p =1,5³ × 80×53,4=14418см²

Принимаем размеры верхнего обреза фундамента больше размеров опорной плиты, то есть 130 х 115 см.

Список использованной литературы

1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции / Минстрой России. - М.: ГП ЦПП, 1996. - 96 с.

. СНиП 2.01.07. - 85*. Нагрузки и воздействия / Минстрой России. - М.: ГП ЦПП, 1996. - 44 с.

. Металлические конструкции: Общий курс: Учеб.для вузов / Г.С. Ведеников, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.; Под ред. Г.С. Веденикова. - 7-е изд., перераб и доп. - М.: Стройиздат, 1998. - 760 с.

. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы стальных конструкций: Учеб. Пособие для строит. Вузов / В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др.; Под ред. В.В. Горева. - М.: Высш. шк., 1997. - 527 с.

. Металлические конструкции. Вопросы и ответы. Учебное пособие для вузов / В.В. Бирюлев, А.А. Кользеев, И.И. Крылов, Л.И Стороженко. - М.: изд-во АСВ, 1994. - 336 с.

. Металлические конструкции / Под ред. Кудишина Ю.Н. - М.: Стройиздат, 2007. -632 с.

. Металлические конструкции / Под ред. Беленя Е.И. - М.: Стройиздат, 1986 - 560 с.

. Образцы выполнения курсовой работы.