Расчет стальных конструкций балочной клетки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание

В курсовом проекте произведен расчет стальных конструкций балочной клетки. Определены расчетные и нормативные нагрузки на перекрытие, скомпонованы три варианта балочной клетки, и на основе сравнения их технико-экономических показателей указан оптимальный.

Подобрано сечение второстепенной балки. Скомпоновано сечение главной балки, которое обеспечивает прочность, общую устойчивость и местную устойчивость элементов сечения. Определено место изменения сечения и выполнен расчет монтажного стыка балки. Скомпонованы сечения сплошной колонны, которая обеспечивает прочность колонн, общую устойчивость, а также местную устойчивость элементов сечения. Осуществлен расчет баз колонн.

Выбраны конструктивные решения и рассчитаны сопряжения балок и колонн.

Разработаны чертежи конструкций в стадиях КМ и КМД.

Компоновка балочной клетки

Рис. 1.1.1 Балочная клетка

Производим выбор трех вариантов размещения вспомогательных балок с учетом следующих требований:

количество шагов второстепенных балок - нечетное число;

шаг второстепенных балок должен находиться в пределах от 1,1 до 3,5 м;

средние шаги второстепенных балок должны быть больше крайних, т. е. ;

средние шаги второстепенных балок должны быть кратны 100 мм, крайние - 100 или 50 мм.

Вариант 1: .

Вариант 2: .

Вариант 3: .

В зависимости от полезной нагрузки на перекрытие и шага второстепенных балок для каждого из выбранных вариантов по нижеприведенной таблице принимаем толщину плиты равной:

Толщина плиты .

Таблица 1.1

	Полезная нагрузка на перекрытие
	10-15	15-20	20-25
1…2	8	10	12	14
2…2,8	10	12	12	14
	12	14	14	16

Определение нагрузок на перекрытие

Сбор нагрузок на 1м2 перекрытия

Таблица 1.1.1.

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка		Расчетная нагрузка
	I. Постоянные
1	Собственный вес монолитной железобетонной плиты 2,5 т/м3:
	120 мм	3,0	1,1	3,3
	100 мм	2,5	1,1	2,75
	100 мм	2,5	1,1	2,75
	II. Временная
2	Полезная	20,0	1,2	24
	Вариант 1	23,0		27,3
	ИТОГО: Вариант 2	22,5		26,75
	Вариант 3	22,5		26,75



Рис. 1.1.1.1 Расчетная схема балки настила

Вычисление максимального изгибающего момента и поперечной силы оформим в виде таблицы.

Вариант 1:

Вариант 2:

Вариант 3:

В качестве района строительства принимаем город Минск, относящийся к климатическому району II8. По таблице 50 СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» для климатического района II8 и конструкций третьей группы (балки настила) принимаем сталь С235. По таблице 51 СНиП II-23-81* для стали С235 и фасонного проката принимаем Ry=230 МПа.

Определяем минимальную высоту сечения балки настила из условия ее жесткости, т. е. недопущения предельного прогиба:

, [м].

Проектируемое здание относится к зданиям средней степени ответственности, поэтому принимаем . По таблице 6 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» для сплошных балок несущих статическую нагрузку для расчетов на прочность принимаем , для расчетов на жесткость - .

Предельные прогибы для балок, ригелей, прогонов и настилов принимаем в зависимости от пролета в соответствии с выпиской из таблицы 10:

Таблица 1.1.2

Пролет, м
3	1/150
6	1/200
12, при	1/250
24	1/250
24, при	1/300
36	1/300

Для пролета второстепенных балок 5 метров, интерполируя методом трапеций, определяем значение =1/183

Минимальная высота сечения балки из условия ее жесткости для данных вариантов составит:

м.

м.

м.

В соответствии с п. 5.18* СНиП II-23-81* для разрезных балок сплошного сечения, несущих статическую нагрузку, общая и местная устойчивость которых обеспечена, выполненных из пластических сталей (до 530 МПа), при изгибе в одной из плоскостей при касательных напряжениях расчет следует выполнять с учетом развития пластических деформаций по формуле:

.

Отсюда определяем требуемый момент сопротивления балки для каждого из вариантов:

, [м3].

В соответствии с таблицей 66 СНиП II-23-81* принимаем .

Вариант 1:

.

Вариант 2:

.

Вариант 3:

.

В соответствии с сортаментом выбираем двутавры для каждого варианта:

Вариант 1: I №33 (W1=597 см3; h1=330 мм; tw1=7,0 мм; tf1=11,2 мм; bf1=140 мм;

Gnм1=42,2 кг);

Вариант 2: I №30 (W2=472 см3; h2=300 мм; tw2=6,5 мм; tf2=10,2 мм; bf2=135 мм;

Gnм2=36,5 кг);

Вариант 3: I №27 (W3=371 см3; h3=270 мм; tw3=6,0 мм; tf3=9,8 мм; bf3=125 мм;

Gnм3=31,5 кг);

Вычислим значение для каждого из вариантов по формуле и в соответствии с таблицей 66 СНиП II-23-81* выберем значение .

;

;

;

Вычисляем для каждого из вариантов:

;

;

.

Вычисляем значения максимального изгибающего момента и поперечной силы для каждого из трех выбранных вариантов балочной клетки по формулам:

; .

;

.

;

.

;

.

Производим проверку прочности для подобранных сечений второстепенных балок по формуле:

.

;

.

;

.

;

Сравнение технико-экономических показателей вариантов балочной клетки (на одну ячейку)

Таблица 1.1.2.1

№ вар.	Схема балочной клетки	Констр. пл-ты	Кол-во втор. балок	Расход основных материалов	Трудоемкость возведения, чел.-дн.	Стоимость, $
				Сталь	Монолитный железобетон, м3		Изготовление и перевозка МК	Монтаж МК	Устройство монолитного ж/б перекрытия	Всего
				1м.п., кг	Всего, т
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1		I№33 =12см	5	42,2			= 19,53	5201,05= = 546,0	451,05 = = 47,25	756,0 = = 450	1043,25
2		I№30 =10см	7	36,5			= 16,98	5201,27= = 660,4	451,27 = = 57,15	755,0 = = 375	1092,55
3		I№30 =10см	9	31,5			= 17,256	5201,42= = 738,4	451,42 = = 63,9	755,0 = = 325	1127,3

Для дальнейших расчетов принимаем вариант № 2

Расчет главной балки

Определение нагрузок и усилий (М, Q)

Рис. 1.2.1.1 Расчетная схема главной балки

Так как количество сосредоточенных грузов на главной балке превышает 4, принимаем нагрузку равномерной распределенной.

Расчет ведем для оптимального варианта балочной клетки.

Определяем нагрузку на 1 погонный метр главной балки:

,

где - коэффициент, учитывающий собственную массу главной балки;

Находим значения максимального изгибающего момента и поперечной силы:

; .

Компоновка сечения составной сварной балки с проверкой на прочность, общую устойчивость и жесткость.

Рис. 1.2.2.1 Сечение сварной балки

По таблице 50* СНиП II-23-81* для конструкций второй группы в климатическом районе II8 принимаем сталь С255.

По таблице 51 СНиП II-23-81* для стали С255 и листового проката при толщине 10 20 мм принимаем , при толщине свыше 20 до 40 мм - .

Главная балка имеет переменное сечение по длине (с целью экономии металла), следовательно расчет ведем по упругой стадии работы материала:

.

Требуемый момент сопротивления:

.

Определяем минимальную высоту сечения балки из условия жесткости, т. е. недопущения предельного прогиба:

.

Предварительно задавшись высотой балки определим рациональную толщину стенки , в дальнейшем принимаем .

Определяем оптимальную высоту балки из условия минимального расхода материала.

или

,

где - коэффициент, учитывающий конструктивное решение балки.

Окончательно назначаем высоту балки м =900мм.

Определяем минимальную толщину стенки из условия ее среза на опоре:

.

Принимаем опирание балки на колонну через внешнее опорное ребро

(). ;

.

Для того, чтобы не ставить продольные ребра жесткости, условная жесткость стенки не должна быть более 5,5 6, т. е. .

.

Окончательно принимаем толщину стенки .

Определяем требуемый момент инерции сечения балки:

.

Определяем момент инерции стенки:

.

Тогда на долю поясов приходится: .

Определяем требуемую площадь одного пояса:

.

Компонуем сечение пояса исходя из следующих соображений:

Из условия общей устойчивости балки: ;

Из условия свариваемости элементов: ;

Из условия обеспечения местной устойчивости сжатого пояса:

;

;

Назначаем по сортаменту универсальной стали:

стальной балочная клетка

Рис. 1.2.2.2 Геометрические характеристики принятого сечения

Определяем фактический момент инерции сечения балки:

;

Проверку на жесткость не производим, т. к. принятая высота балки больше минимально допустимой высоты .

Принимаем сопряжение главных и второстепенных балок в одном уровне.

Таким образом, в соответствии с п. 5.16 (а) «…при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный…», устойчивость балок проверять не требуется.

Определение места изменения сечения балки.

Рис. 1.2.3.1 Место изменения сечения балки

Наиболее рационально изменять сечение балки на расстоянии

от опоры.

Принимаем .

Вычисляем значения изгибающего момента и поперечной силы в намеченном сечении:

;

.

Принимаем для любых сжатых стыковых швов, а также для изгибаемых и растянутых, при физическом контроле качества шва .

Определяем требуемый момент сопротивления измененного сечения:

.

Определяем требуемый момент инерции измененного сечения:

.

Момент инерции стенки: ;

момент инерции поясов: .

Площадь одного пояса: .

Компонуем сечение измененного пояса в соответствии со следующими требованиями:

1.Из условия опирания вышележащих конструкций ширина измененного пояса должна быть не менее 150 мм;

2.Из условия уменьшения концентрации напряжений ;

3.;

Назначаем ширину измененного пояса .

Определяем фактический момент инерции сечения:

Выполняем проверку прочности по нормальным напряжениям:

.

;

.

Проверяем прочность стенки на действие максимальных касательных напряжений на опоре:

;

;

;

;

;

.

Проверим прочность стенки в измененном сечении на уровне поясного шва на совместное действие касательных и нормальных напряжений:

Рис 1.2.3.2 Эпюры нормальных и касательных напряжений

,

где 1,15 - коэффициент, учитывающий возможность пластических деформаций;

.

Расчет соединения поясов балки со стенкой

Принимаем для наложения поясных швов автоматическую сварку под слоем флюса. По таблице 55 СНиП II-23-81* для группы 2, района II8 и стали С255 принимаем флюс АН-348-А (ГОСТ 9087-81*) и сварочную проволоку Св-08А (ГОСТ 2246-70*).

По таблице 56 для сварочной проволоки Св-08А принимаем расчетное сопротивление углового шва по металлу шва .

Для стали С255 по таблице 51 принимаем .

Расчетное сопротивление углового шва по металлу границы сплавления

.

Принимаем положение шва в лодочку, диаметр сварочной проволоки 3 мм

. Коэффициент условий работы сварного шва для города Минска .

Рис. 1.2.4.1 Схема разрушения сварного шва

Определяем расчетное сечение углового шва:

;

.

Расчет ведем по металлу границы сплавления (см. рис.1.2.4.1, поз. 2(z)).

Определяем требуемый катет поясного шва из условия прочности на угловой срез:

.

Определим по конструктивным требованиям максимальный катет шва:

Определяем конструктивно минимальный катет шва: при , автоматической сварке, с двусторонними швами по таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем .

Окончательно назначаем катет поясного шва .

Установление размеров опорной части балки с проверкой на устойчивость.

Рис. 1.2.5.1 Опорная часть балки

.

Принимаем , следовательно, ведем расчет на смятие.

Определим требуемую площадь опорного ребра из условия смятия:

.

По таблице 52 СНиП II-23-81* при временном сопротивлении 370 МПа на смятие для торцевой поверхности (при наличии пригонки) .

;

- по конструктивным соображениям.

Принимаем .

Проверяем прочность опорного ребра на смятие:

.

Проверяем опорную часть балки на устойчивость из плоскости стенки относительно оси х-х, как условной стойки с расчетной длиной . В сечение условной стенки включаем опорное ребро и примыкающий к нему постоянно устойчивый участок стенки длиной .

Определим :

.

Площадь стойки:

.

Момент инерции стойки относительно оси х-х:

.

Радиус инерции стойки: .

Гибкость стойки:

По таблице 72 СНиП II-23-81* в зависимости от и принимаем .

Проверяем устойчивость опорной части балки:

;

Проверяем опорное ребро балки на местную устойчивость по условию

,

где ,

;

условие выполняется.

Рассчитываем шов W1, прикрепляющий стенку к опорному ребру.По таблице 55 СНиП II-23-81* для 2 группы, района II8 и стали С255 принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа (ГОСТ 8050-85) и сварочную проволоку Св-08Г2С.

По таблице 56 для проволоки Св-08Г2С принимаем .

Принимаем диаметр проволоки 1,2 мм. Следовательно, по таблице 54 СНиП II-23-81* принимаем .

Определяем расчетное сечение углового шва:

;

.

Расчет ведем по металлу шва.

Шов W1 является локально нагруженным в нижней точке опорной реакции балки. Значит, на расчетной длине должна быть воспринята вся опорная реакция: .

Определяем требуемый катет шва: .

Максимальный катет шва будет равен: .Минимальный катет шва принимаем по таблице 38 СНиП II-23-81* по принимаем .

Окончательно принимаем .

Проверка местной устойчивости элементов сечения балки с обоснованием размещения и определением размеров ребер жесткости

Рис. 1.2.6.1 Размещение ребер жесткости и эпюры моментов и поперечных сил в сечениях балки

Местная устойчивость стенки обеспечивается постановкой ребер жесткости. К ребрам жесткости крепятся балки настила, следовательно шаг ребер жесткости составит: . Определяем условную гибкость стенки:

.

Предельное расстояние между ребрами жесткости определяется по одному из двух случаев:

;

.

.

Местная устойчивость стенки проверяется в трех местах:

в приопорном отсеке;

в месте изменения сечения;

в среднем отсеке.

В зависимости от величины и возможны следующие два случая:

- расчетное сечение определяется по середине отсека;

- расчетное сечение определяется по середине условного отсека, длиной .

Для приопорного отсека . Следовательно расчет ведем по середине условного отсека шириной . Тогда значение составит:

.

В месте изменения сечения и в среднем отсеке превышает , значит

,

.

Определим значения изгибающих моментов и поперечных сил во всех намеченных сечениях по формулам:

; .

;

.

;

.

;

.

Определяем расчетные сжимающие нормальные напряжения в верхней точке стенки для каждого отсека по формулам:

; .

;

.

;

.

;

.

Определяем критические напряжения потери устойчивости стенки:

.

принимаем по таблице 21 СНиП II-23-81* в зависимости от .

Коэффициент принимаем по таблице 22 СНиП II-23-81*: .

Принимаем .

- отношение большей стороны отсека к меньшей.

;

.

;

где - меньшая из сторон отсека.

;

.

Проверим местную устойчивость стенки в приопорном отсеке, в месте изменения сечения и в среднем отсеке балки:

;

;

.

Проверяем местную устойчивость сжатого пояса:

;

, местная устойчивость сжатого пояса обеспечена

Определяем размеры ребер жесткости:

.

.

Принимаем = 70 мм, =5 мм.

Расчет монтажного стыка балки на высокопрочных болтах.

Рис. 1.2.7.1 Расчет соединения по поясам.

Монтажный стык устраивается в середине пролета, где действует усилие

Изгибающий момент между элементами сечения распределяем пропорционально их изгибным жесткостям. Таким образом, стенкой воспринимается момент:

.

Момент, приходящийся на верхний и нижний пояса балки, составит:

.

Определяем усилие, которое должно быть воспринято соединением на одной полунакладке по поясам: ..

Принимаем сталь болтов 40Х «селект»; диаметр болтов ; .

;

Определяем расчетное усилие, которое может быть воспринято одной площадкой трения, стянутое высокопрочным болтом:

;

.

По таб. 61 принимаем вид очистки поверхности стальными щетками без консервации. Коэффициент трения . Контроль регулировки натяжения болтов принимаем по моменту, следовательно в соответствии со СНиП II-23-81* принимаем (при количестве болтов более 10 штук).

.

Определяем требуемое количество болтов на одной полунакладке:

,

где - число площадок трения, стянутых одним болтом.

Полученное количество болтов не приемлемо, поэтому вводим дополнительные накладки по внутренним поверхностям поясов. =2

Корректируем усилие : .

.

Рис.1.2.7.2. Сечение а-а.

Определяем ширину дополнительной накладки:

.

Принимаем .

Расстояние между болтами:,

расстояние от края накладки до болта: ,

где - диаметр отверстия, который равен: .

При расположении болтов в 2 ряда, ширина дополнительной накладки:

Проверяем прочность ослабленного сечения пояса. Площадь нетто ослабленного пояса:

.

площадь брутто.

Возможны 2 варианта:

1) Если , то расчет ведем по ,

2) если , то расчет ведем по условной площади

.

Определяем долю усилия, которая в данном случаи уже передана силами трения.

.

Проверяем прочность ослабленного сечения:

.

.

Длина накладки:

.

Толщину накладок определяю из условия равнопрочности сечения накладок и пояса.

Принимаю толщину накладок

.

Принимаем .

Расчет соединения по стенке.

Усилие, приходящееся на одну площадку трения, стянутую одним высокопрочным болтом, будет равно:

, где:

m - количество вертикальных рядов на полунакладке:

;

Максимально возможное количество болтов в вертикальном ряду:

Принимаем 10 болтов:

Определяем расстояние между болтами: принимаем 70 мм.

Корректируем

.

Принимаем 12 болтов:

Определяем расстояние между болтами: принимаем 60 мм.

Корректируем

.

Принимаем первый вариант и располагаем болты на одной полунакладке в двух рядах по 10 болтов.

Размеры накладки:

Рис.1.2.7.3. Монтажный стык балки

Расчет колонны

Определение нагрузок и подбор сечения колонны

Нагрузку на главную балку принимаю равномерно распределенной. Расчет веду только для оптимального варианта балочной клетки.

Рис. 1.3.1.1 Грузовая площадь колонны

Расчетное усилие в колонне с учетом собственного веса .

Где: - коэффициент, учитывающий собственный вес колонны и балок.

Принимаем примыкание главной балки к колонне на оголовок.

Рис. 1.3.1.2. Сечение колонны

Определим геометрические длинны колонны:

Находим расчетные длинны колонны:

По таблице 50* СНиП II-23-81* для конструкций третьей группы в климатическом районе II8 принимаем сталь С235.По таблице 51 СНиП II-23-81* для стали С235 и листового проката при толщине 2 20 мм принимаем .

Расчет на прочность стержневых элементов, подверженных центральному сжатию силой N, следует выполнять по формуле:

,

где ц - коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов

Задавшись гибкостью (ц=0,625) таб.72 определяю требуемую площадь сечения:

Вычисляем требуемые радиусы инерции и габариты сечения.

где - коэффициенты приведения радиусов инерции к размерам сечения.

Примем толщину стенки 10 мм.

Требуемая площадь поясов

Определим толщину полки

; принимаем .

Тогда размеры сечения колонны будут следующими:

При принятых размерах , т.е. условие свариваемости удовлетворяется.

Проверим устойчивость колонны.

Определяю геометрические характеристики скомпонованного сечения.

Определим гибкость колонны:

Так как , проверку устойчивости колонны выполняем относительно оси Y. Значение коэффициента продольного изгиба .

Напряжения в колонне равны

т.е. устойчивость колонны обеспечена.

Недонапряжение в колонне составляет

Проверка полок и стенки на местную устойчивость

Проверим стенку на местную устойчивость

Условная гибкость

< - местная устойчивость стенки обеспечена.

Так как, , то по длине колонны конструктивно устанавливаем по две пары ребер жесткости с размерами:

Принимаю: .

Компоновка и расчет базы колонны

Рис.1.3.3.1 База колонны

В центрально-сжатых колоннах размеры опорной плиты в плане определяются из условия прочности на смятие, расположенного под ним материала фундамента:

,

где: - Расчетное усилие в колонне с учетом собственного веса

- коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки и принимаемый в соответствии с СНБ ”Бетонные и железобетонные конструкции”.

- средняя прочность бетона на осевое сжатие, принимаемая по СНБ 5.03.01-02 для бетона класса

Находим размер Впл предварительно задавшись c и tтр

.Принимаем .

где: - ширина колонны

tтр = 10 мм - толщина траверсы

c = 50 мм - вылет консольного участка плиты

Тогда требуемая длина опорной плиты .

Принимаем по конструктивным соображениям Lпл =420мм.

Толщина опорной плиты определяется ее работой на изгиб как пластинки, опертой на торец колонны, траверсы и ребра. Снизу на плиту действует нагрузка от отпора фундамента, равная напряжению под плитой

Можно выделить участки пластинки, опертые по одной, трем и четырем сторонам (кантам),соответственно обозначенные цифрами 1,2,3.

В первом отсеке:

Так как , то

Во втором отсеке:

Так как , то

В третьем отсеке:

.

По наибольшему из трех моментов найдем толщину плиты:

Принимаю tпл=22 мм -т.к. толщина плиты соответствует допустимым нормам, следовательно ребро жесткости устанавливать ненужно (для стали С235 при толщине плиты от20 до 40).

Для данной толщины плиты ,условие свариваемости удовлетворяется.

Согласно принятой конструкции траверса приваривается к полкам 4-мя угловыми швами. По таблице 55 СНиП II-23-81* для 3 группы, района II8 и стали С235 принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа (ГОСТ 8050-85) и сварочную проволоку Св-08Г2С. По таблице 56 для проволоки Св-08Г2С принимаем . Принимаем диаметр проволоки 1,2 мм. Следовательно, по таблице 54 СНиП II-23-81* принимаем .

Определяем расчетное сечение углового шва:

;

.

Расчет ведем по металлу шва.Определим по конструктивным требованиям максимальный катет шва: . Определяем конструктивно минимальный катет шва: при , полуавтоматической сварке, с односторонними швами по таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем .Назначаем катет шва.

Определение габаритов траверсы

Рис. 1.3.3.2. Расчетная схема траверсы

Определим высоту траверсы:

;

принимаю высоту траверсы .

Вылет траверсы .

Определим погонные нагрузки на траверсу:

Изгибающие моменты и поперечные силы в траверсе равны:

Проверяем траверсу на изгиб и срез:

Прочность траверсы обеспечена.

Определяем толщину сварных швов в месте приварки траверсы к плите.

Определим по конструктивным требованиям максимальный катет шва: . Определяем конструктивно минимальный катет шва: при , полуавтоматической сварке, с односторонними швами по таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем .

Принимаю катет шва 7 мм.

Для закрепления базы колонны с фундаментом по конструктивным соображениям принимаем 4 анкерных болта из стали Вст3кп2. Анкерные плитки назначаем толщиной 36 мм и шириной 150 мм с отверстиями под анкерные болты

Компоновка и расчет сопряжения вспомогательной балки с главной балкой, и главной балки с колонной

Рис. 1.3.4.1 Сопряжение главной балки и колонны

Ширина опорного ребра bр=180 мм. Принимаем из конструктивных соображений толщину плиты оголовка . Ее размеры назначаем 360х340 мм. Суммарное давление от двух главных балок величиной N=1364,25 кН передается к стенке колонны 4-мя угловыми швами. По таблице 52 СНиП II-23-81* при временном сопротивлении 360 МПа на смятие для торцевой поверхности (при наличии пригонки) .

Расчетная ширина смятия ребер

.

Толщину ребра определяем по формуле

.

Принимаем .

Длину ребер найдем из условия работы швов на срез.По таблице 55 СНиП II-23-81* для 3 группы, района II8 и стали С235 принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа (ГОСТ 8050-85) и сварочную проволоку Св-08Г2С. По таблице 56 для проволоки Св-08Г2С принимаем .

Принимаем диаметр проволоки 1,2 мм. Следовательно, по таблице 54 СНиП II-23-81* принимаем .

Определяем расчетное сечение углового шва:

;

.

Расчет ведем по металлу шва.

Принимаем катет шва

.

Длина ребер с учетом кратеров шва

.

Принимаю .

Проверим стенку колонны на срез вдоль ребра

Условие не выполняется, поэтому необходима вставка в верхней части колонны. Толщину вставки определяем по формуле

.

Принимаем толщину вставки .

Швы Ш2 из конструктивных соображений принимаем такие же, как и швы Ш1.

После сборки колонны ее торец фрезеруется, поэтому швы Ш3 не рассчитываем и принимаем с минимальной высотой катета. Определяем конструктивно минимальный катет шва: при , полуавтоматической сварке, с двухсторонними швами по таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем .

Рис. 1.3.4.2 Сопряжение второстепенной и главной балок

Принимаем болты нормальной точности класса прочности 4.6, по табл.58 расчетное сопротивление срезу . Для ВБ: нормативное сопротивление для С235 (фасонный прокат) ; расчетное сопротивление смятию элементов .

Для ГБ: .

Принимаем болт d=20мм - - по табл.62

Определяем расчетные усилия, которые могут быть восприняты одним болтом из условия его:

- среза

- смятия соединяемых элементов стенки БН

-суммарная минимальная толщина элементов, сминаемых в одном направлении.

Определяем количество болтов:

Принимаем в сопряжении 3 болта.

Проверяем прочность на срез стенки БН:

Прочность стенки второстепенной балки по касательным напряжениям обеспечена.

Список использованных источников

1. СНиП II-23-81* “Стальные конструкции” Госстрой СССР.М.ЦИТП. -1990г

2. СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. М., Стройиздат

3. Методические указания по расчету колонн промышленных зданий по курсу “Металлические конструкции”.Уч. издание. Минск. 1985г

4. Методические указания к графической части курсового проекта по курсу “Металлические конструкции”.Уч. издание. Минск.1983г.

Размещено на Allbest.ru