Материал: Расчет и конструирование основных несущих конструкций стальной балочной площадки

Определяем усилие в полке:

Определим количество болтов в полке:

Принимаем 10 болтов

Определяем количество болтов в стенке:

Принимаем n = 10 - количество болтов в 1-ом вертикальном ряду при 2-х рядном расположении болтов в полустыке.

Определение толщины накладок в полках:

ΣAнакл = 1,15 1,2A примем

Принмаем tнакл = 2,0 см

.3 Узел сопряжения главной балки и балки настила

Узел сопряжения главной балки и балки настил

Сопряжение балки настила и главной балки выполним на болтах класса точности Б. Усилие, воспринимаемое болтами

Назначаем диаметр болтов d = 20 мм, класс прочности 5,6, тогда

Ab = 3.14 см²

Rbs = 210 Мпа

Rbp = 485 Мпа (для Run = 360Мпа)

γb = 0.9

Определяем несущую способность соединения на одном болте: по срезу:

где ns = 1 - количество плоскостей среза,

по смятию:

где tmin - минимальная сумма толщин элементов, работающих в одном направлении,

Определяем количество болтов:

Принимаем 2 болта.

Минимальное расстояние между центрами болтов:

где

Минимальное расстояние от центра болта до края вдоль усилия:

Минимальное расстояние от центра болта до края поперек усилия:

.4 База колонны

База колонны

Расчет опорной плиты Определение размеров опорной плиты в плане Площадь опорной плиты определяется из условия прочности материала фундамента. Принимаем для фундамента бетон класса В 10 с Rпр = 6 МПа. Условие прочности бетона на местное сжатие:

Где , здесь ψ = 1,2

Отсюда

Ширину плиты назначим из конструктивных соображений:

где b = 25 см - ширина колонны, tтр = 1.2 см - толщина траверсы (назначается), с = 6.3 см

Определяем длину плиты:

принимаем L = 60 см.

Фактическая площадь опорной плиты:

Определение толщины опорной плиты

Определяем фактическое напряжение в бетоне под плитой:

Плита работает на изгиб под реактивным отпором фундамента. Колонна и траверса делят плиту на три типа участков - консольный, опертый на три канта и опертый на четыре канта. На каждом участке выделим полосу единичной ширины, и определим погонную нагрузку на эту полосу:

Определим изгибающие моменты в плите: Участок 1 - консольный

Участок 2 - опертый по 4 сторонам Определяем размеры участка:

 размер короткой стороны,

 размер длинной стороны.

Изгибающий момент определяется по формуле

Где

При α=0,13

Тогда

Участок 3 - опертый по 3 сторонам

Определяем размеры участка:

b - размер закрепленной стороны

a = b = 25 см размер свободной стороны.

Изгибающий момент определяется по формуле

Где

При

Ведём в конструкцию ребро жёсткости толщиной 10 мм со свободной стороны

а=(25-1)/2=12см

Сравнивая моменты M1, M2, M3 выбираем максимальный:

Определяем толщину опорной плиты из условия прочности плиты на изгиб:

Принимаем из конструктивных соображений

, - следовательно, толщина плиты удовлетворяет конструктивным требованиям.

7. Расчёт траверсы

настил железобетонный колонна траверса

Расчет траверсы Определение высоты траверсы Высоту траверсы определяем из условия прочности сварных швов. Назначим полуавтоматическую сварку сварочной проволокой Св-08А, тогда

Rwf = 180 Мпа

По табл. 34* СНиП определяем коэффициенты глубины проплавления (полуавтоматическая сварка при d = 1.4-2 мм в вертикальном положении при катете шва kf = 9-12 мм):

Bf = 0.8

Bz = 1.0

Определяем менее прочное сечение сварного шва:

RwfBf = 180 * 0.8 = 144Мпа по металлу шва

RwzBz = 162 * 1.0 = 170,1 МПА по металлу границы сплавления

Менее прочное сечение - по металлу шва, следовательно, в дальнейшем ведем расчет по металлу шва.

Условие прочности сварного шва по металлу шва:

Назначаем kf = 10 мм, тогда

Принимаем hтр = 30 см

Проверка прочности траверсы: Проверку прочности траверсы производим в месте крепления траверсы к полке колонны

qтр - погонная нагрузка на траверсу

Определяем усилия в траверсе

Определяем напряжения в траверсе

Определяем приведенные напряжения в траверсе:

Условие прочности:

где

прочность траверсы по приведенным напряжениям обеспечена.

Расчет анкерных болтов Анкерные болты принимаем конструктивно d = 20 мм.