Курсовая работа: Расчёт металлического каркаса многоэтажного здания
II уровень: средняя колонна :
Стык колонн одного
сечения.
М=38 кНм, N=4565 кН, Q=18,3 кН.
е=М/N=38/4565=0,008м;
ρ=W/A=2435*10-6/184,1*10-4= 0,13м
е < ρ
Принимаем в узле болты
нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа, d=16мм, Ав =1,6см2, RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.
Расстояние между болтами h=350мм.
Рассчитываем кол-во
болтов на срез:
Рассчитываем кол-во
болтов на растяжение:
Окончательно принимаем 2
болта d = 16 мм.
II-I уровни: средняя колонна :
Стык колонн разного
сечения.
М=42 кНм, N=5944 кН, Q=20 кН.
е=М/N=42/5944=0,007м;
ρ=W/A=4694*10-6/308,6*10-4= 0,15м
е < ρ
Принимаем в узле болты
нормальной точности, по классу прочности
8,8 МПа, d=24мм, Ав =3,59 см2,
RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.
Расстояние между болтами h=350 мм.
Рассчитываем кол-во
болтов на срез:
Рассчитываем кол-во
болтов на растяжение:
Окончательно принимаем 2
болта d = 24 мм.
I уровень: средняя колонна :
Стык колонн одного
сечения.
М=58 кНм, N=8492 кН, Q=27 кН.
е=М/N=58/8492=0,007м;
ρ=W/A=4694*10-6/308,6*10-4= 0,15м
е < ρ
Принимаем в узле болты
нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа, d=24мм, Ав =3,59см2, RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.
Расстояние между болтами h=350мм.
Рассчитываем кол-во
болтов на срез:
Рассчитываем кол-во
болтов на растяжение:
Окончательно принимаем 2
болта d = 24 мм.
10.3 Базы колонн
Расчет базы крайней
колонны
М=163кН, N=3596 кН.
Требуемая площадь плиты
Апл.тр.= N*Rф=3596/0,84=4281 (см2 );
Rф=γRб=1,2*0,7=0,84кН/см2Rб=0,7кН/см2 (бетон М150).
Материал базы: сталь
Вст3кп2, расчетное сопротивление R=22кН/см2
при t=20-40мм.
По конструктивным
соображениям свес плиты с2 должен быть не менее 4см.
Принимаем площадь плиты
660х600мм.
Среднее напряжение в
бетоне под плитой
σф=N/ Апл.факт.=3596/6602=0,83
(кН/см2).
Конструируем базу колонны
с траверсами толщиной 12мм, приваривая их к плите угловыми швами.
Определим изгибающие
моменты на отдельных участках плиты
участок1 (плита, опертая
на четыре стороны: b/a=351/192=1,83; α=0,095)
М1= α
σфа2=0,095*0,83*19,22=29,1 (кНсм);
участок 2 (консольный
свес b/a=400/130=3>2)
М2= σфа2
/2=0,83*132/2= 58 (кНсм)
участок 3 (консольный
свес с=12)
М3= σфа2
/2=0,83*122 /2=57 (кНсм)
Принимаем для расчета Мmax=М2=58 (кНм)
Требуемая толщина плиты:
tпл=
Прикрепление траверс к
колонне выполняем полуавтоматической сваркой проволокой марки Св-08Г2С, d=1.4…2мм.
Толщину траверс принимаем
tтр=1,2 см, высоту hтр=60 см.
Расчетные характеристики:
Ryшсв=21,5кН/см2;Ryссв=0,45*36,5 = 16,45 кН/см2;
βш =0,7; βс=1; γyшсв =γyссв =1.
βшRyшсвγyшсв=0,7*21,5=15,05 < βсRyссвγyссв=1*16,42=16,42 кН/см2;
Прикрепление траверсы к
колонне рассчитываем по металлу шва, принимая катет угловых швов kш=12 мм.
σш=N/4kш lш. < (βRyсвγyсв)minγ =3596/4*1,2*(60-2) = 12,9 < 15,05 (кН/см2).
Крепление траверсы к
плите принимаем угловыми швами
kш=10мм.
σш=N/kш Σlш. < (βRyсвγyсв)minγ =3596/1*2*(66+11*2+2*33,1)=11,7<15,05 (кН/см2).
Швы удовлетворяют
требованиям прочности. При вычислении суммарной длины швов с каждой стороны шва
не учитывалось по 1см на непровар.
Приварку торца колонны к
плите выполняем конструктивными швами kш=6 мм, так
как эти швы в расчете не учитывались.
Расчет анкерных болтов.
Требуемая площадь нетто
сечения анкерных болтов определяют по формуле:
Аб= М/уRба, где
Rба – расчетное сопротивление растяжению
анкерных болтов из стали марки 09Г2С, Rба=14,5
кН/см2.
Аб=163/14,5=11,24
(см2).
Площадь поверхности
сечения одного болта:
Аб1= Аб/4
=11,24/4 = 2,8 (см2).
По ГОСТ 24379,0 находим
ближайший диаметр 24 мм, расчетная площадь сечения нетто Аб1нт=3,24
см2. Длина заделки болта в бетон должна быть 0,85м при отсутствии
опорной шайбы.
Рис. База крайней
колонны
Рис. База средней
колонны
10.4 Расчет узла
диафрагмы
 (кН)
EJ1=2,38*10-8 (кНм2);
EJ2=1,57*10-8 (кНм2);
EJ3= 0,78*10-8 (кНм2);
К1= =1,32; К2= =0,87
1)х 2)х+6к1х=8,92х
3)к1х+6к2х=6,54х
1)
 2)
3)
Распределим нагрузки по
высоте здания:
Наибольшее усилие 306,03
кН.
Продольное усилие в
раскосе составит 306,03*0,55=168,32кН.
Рассчитаем болты на срез:
Принимаем болты нормальной
точности, по классу прочности 8,8 МПа:
 
Принимаем два болта d = 14 мм;  (см2).
Толщина фасонки 10 мм. Раскосы диафрагмы состоят из двух равнобоких уголка 200х12. Применяем полуавтоматическую
сварку Св-08А, d=1,4-2мм.
Расчетные характеристики:
Ryшсв=18кН/см2;Ryссв= 16,5 кН/см2; βш
=0,7; βс=1,05; γyшсв =γyссв =1. βшRyшсвγyшсв=0,7*18=16,2 < βсRyссвγyссв=1,05*16,5=17,3 кН/см2;
Длина шва по обушку (kШ = 10 мм)
:
Длина шва по перу (kШ = 8 мм):
|
