Курсовая работа: Проектирование металлической балочной площадки

Расчет прикрепления планок к ветвям колонны.

Условная поперечная сила

,

Определяем усилия, возникающие в планке:

-момент, изгибающий планку,

;

-силу, перерезывающую планку,

.

 Предусматриваем прикрепление планок с помощью полуавтоматической сварки в среде углекислого газа угловыми швами катетом

 .

Устанавливаем параметры, необходимые для расчета сварных швов:

-

-

-

Определяем направление среза угловых швов

Проверяем прочность соединения, учитывая только вертикальный шов

; .

Окончательно

Конструирование и расчет оголовка колонны

Оголовок служит опорой для главных балок и распределяет сосредоточенную нагрузку равномерно по сечению стержня колонны. В нашем случае опирание балок – сверху с фиксацией положения балок в горизонтальной плоскости четырьмя болтами как наименее трудоёмкое на монтаже.

При устройстве опорного узла балки с торцевыми рёбрами жёсткости и опирании сверху оголовок состоит:

- опорная плита

- вертикальное ребро

- обрамляющего его снизу горизонтального ребра

С опорной плиты нагрузка передаётся на вертикальное ребро и с него через сварные швы Ш1 на стенки ветвей сквозного стержня.

В соответствии с рекомендациями, изложенными в п.5 толщину опорной плиты назначаем .

Принимаем минимальное значение катета швов Ш5, прикрепляющих опорную плиту к стержню колонны. Определяем минимальные значения катета швов

.

Устанавливаем размеры опорной плиты в плане

-ширина плиты

.

-длина плиты

.

Окончательно

 мм.

Расчет вертикального ребра.

Требуемая толщина ребра из условия смятия его торца при

;

,

 по ГОСТ принимаем tv=20мм.

Высота вертикального ребра:

-из условия его среза как на опоре короткой балки

-из условия среза стенки ветвей колонны

-из условия необходимой длины сварных швов,прикрепляющих ребро к стенкам ветвей. При

.

По ГОСТ 82-70* принимаем .При этом

.

Расчет соединения вертикального ребра с опорной плитой

Расчетный катет сварных швов Ш2:

.

.

Расчет горизонтального ребра:

Расчетная ширина ребра:

.

По ГОСТ 103-76* принимаем b2=150мм.

Толщина ребра:

.

Окончательно b2*t2=150*10мм.

Конструирование и расчет базы колонны

Конструкция базы должна обеспечивать равномерное распределение сосредоточенного давления стержня колонны по площади контакта с поверхность фундамента.

Шарнирные базы имеют наиболее простую конструкцию. Их особенность состоит в закреплении базы анкерными болтами, непосредственно за опорную плиту. Необходимая свобода поворота опорного сечения колонны обеспечивается малой изгибной жёсткостью опорной плиты. Анкерных болтов 2, их диаметр назначают конструктивно.

Для удобства монтажа отверстия в плите пропуска анкерных болтов делают 1,5…2 раза больше диаметра болтов. На монтаже после выверке колонны эти отверстия закрывают шайбами из листовой стали, толщиной 16…20мм, который после натяжения болтов приваривают к опорной плите.

Расчётное усилие в стержне колонны N=1718,6<6000 кН, применяем базы с траверсами.

Шарнирные базы имеют наиболее простую конструкцию. Их особенность состоит в закреплении базы анкерными болтами, непосредственно за опорную плиту. Необходимая свобода поворота опорного сечения колонны обеспечивается малой изгибной жёсткостью опорной плиты. Анкерных болтов 2, их диаметр назначают конструктивно.

Для удобства монтажа отверстия в плите пропуска анкерных болтов делают 1,5…2 раза больше диаметра болтов. На монтаже после выверке колонны эти отверстия закрывают шайбами из листовой стали, толщиной 16…20мм, который после натяжения болтов приваривают к опорной плите.

Расчётное усилие в стержне колонны N=1718,6<6000 кН, применяем базы с траверсами.

База с траверсами

Размеры опорной плиты в плане определяем из условия прочности бетона, фундамента, работающего на смятие.

Принимая =1..1,5 находим

и требуемую площадь опорной плиты:

.

Ширина плиты

.

Длина плиты:

.

Окончательно принимаем размеры плиты в плане bpe*lpe=470*620мм.

Площадь верхнего обреза фундамента принимаем .Фактическая площадь опорной плиты.

Тогда .

Толщина опорной плиты.

Среднее напряжение в бетоне под опорной плитой:

.

Элементами траверсы и колонной плита разбивается на 3 участка. Изгибающие моменты на участках:

1.Опирание по 4 сторонам

Размеры сторон пластинки

;

Отношение большей стороны пластинки к меньшей

Изгибающий момент

- .

Требуемая толщина плиты

2.Опирание по 3 сторонам

Размеры сторон пластинки

;

Отношение закрепленной стороны пластинки к свободной:

Изгибающий момент

- .

Требуемая толщина плиты

3.Консольный участок –

.

Требуемая толщина плиты

.Согласно ГОСТ 82-70* принимаем 30мм. Не превышает предельного значения.

 Расчет траверсы.

Принимая сварные швы Ш1 за опоры, препятствующие смещению траверсы под действием отпора бетона фундаментов в виде двухконсольной шарнирно опертой балки.

Погонная нагрузка на стенку траверсы:

.

Опорный момент и опорная реакция:

Пролетный момент:

.

Поперечные силы слева и справа от опоры:

;

.

Принимая катеты швов всех сварных соединений в базе равным kf=10мм,

.

Определяем требуемую высоту траверсы:

.

 Согласовывая с ГОСТ 82-70*

окончательно htr=25см.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7