Курсовая работа: Стальная балочная клетка

мм.

Требуемые площадь сечения полки и ее толщина:

см2.

см. Принимаем tf=10 мм.

Геометрические характеристики сечения.

Площадь сечения:

см2.

Момент инерции:

см4.

Радиус инерции:

 см.

Гибкость:

Приведенная гибкость:

Вычисляем коэффициент продольного изгиба при :

Включаем в нагрузку вес колонны:

кН,

где  - удельный вес стали;  - конструктивный коэффициент, учитывающий вес ребер и сварных швов.

Полная расчетная нагрузка:

(P+G)+Gk=2787,283+9,846=2797,129 кН.

Проверка колонны на устойчивость:

Недонапряжение составляет 3,76 %, что менее 5 %, следовательно требования п.1.9. СНиП II – 23 – 81* соблюдены.

Проверка предельной гибкости.

Предельная гибкость

где  

При проверка проходит.

Так как для двутаврового сечения при радиус инерции  и коэффициент , проверку устойчивости относительно оси х-х не выполняем.

3.3. Проверка устойчивости полки и стенки колонны

Отношение свеса полки к ее толщине

Наибольшее отношение при условии выполнения устойчивости полки определяется по формуле из табл. 29 СНиП II – 23 – 81*.

Так как ,

то устойчивость полок не обеспечивается. Необходимо рассчитать сечение колонны с измененными размерами.

 Ширину полки назначаем в соответствии с сортаментом универсальной стали, равной 420 мм. Высоту стенки hW назначаем так, чтобы выполнялось условие hbf, hW=420 мм. Назначив толщину tW=10 мм, получаем площадь сечения стенки: АW=42 см2. Свес полки:

мм.

Требуемые площадь сечения полки и ее толщина:

см2.

см. Принимаем tf=14 мм.

Геометрические характеристики сечения.

Площадь сечения:

см2.

Момент инерции:

см4.

Радиус инерции:

 см.

Гибкость:

Приведенная гибкость:

Вычисляем коэффициент продольного изгиба при :

Включаем в нагрузку вес колонны:

кН,

где  - удельный вес стали;  - конструктивный коэффициент, учитывающий вес ребер и сварных швов.

Полная расчетная нагрузка:

(P+G)+Gk=2787,283+10,589=2797,872 кН.

Проверка колонны на устойчивость:

Недонапряжение составляет 1,96 %, что менее 5 %, следовательно требования п.1.9. СНиП II – 23 – 81* соблюдены.

Проверка предельной гибкости.

Предельная гибкость

где  

При проверка проходит.

Так как для двутаврового сечения при радиус инерции  и коэффициент , проверку устойчивости относительно оси х-х не выполняем.

Проверка устойчивости полки и стенки колонны

Отношение свеса полки к ее толщине

Наибольшее отношение при условии выполнения устойчивости полки определяется по формуле из табл. 29 СНиП II – 23 – 81*.

Так как , устойчивость полок обеспечивается. Проверяем устойчивость стенки по условию

Вычисляем  .

Здесь но не более 2.3, в соответствии с табл. 27 СНиП II – 23 – 81*;

Так как устойчивость стенки колонны обеспечена.

В соответствии с п.7.21 СНиП II – 23 –81* при  поперечные ребра жесткости по расчету устанавливать не требуется. Принимаем по конструктивным соображениям на отправочном элементе два парных ребра. Назначаем размеры парных ребер: ширина принимаем bP=60 мм, толщина мм; принимаем tP= 6 мм.

В центрально-сжатых колоннах сплошного сечения сдвигающие усилия между стенкой и полкой незначительны. Поэтому сварные швы, соединяющие полки со стенкой, назначают конструктивно толщиной kf=6…8 мм. Принимаем катет сварного шва равным kf=6 мм.

3.4. Расчет базы колонны

База колонны, состоящая из опорной плиты и траверс, крепится к фундаменту анкерными болтами.

Размеры плиты базы:

Ширина плиты В назначается по конструктивным соображениям:

мм.

Здесь t=10 мм толщина траверсы, C=50 мм – свесы плиты.

Длина плиты, минимальная по конструктивным соображениям, равна:

мм. Учитывая стандартные размеры листов, назначаем LПЛ MIN=560 мм.

Проверяем достаточность размеров плиты в плане расчетом из условия смятия бетона под плитой. Назначаем класс бетона фундамента В 12.5. Расчетное сопротивление бетона смятию при коэффициенте условия работы

Требуемая длина плиты по расчету:

м.

Принимаем по сортаменту универсальной стали LПЛ=650 мм, так как LПЛ ТР > LПЛ MIN.

Получаем размеры плиты базы в плане LПЛ х BПЛ=650 х 540 мм с площадью AПЛ=0,35 м2.

Далее в зависимости от размеров в плане верхнего обреза фундамента уточняется сопротивление бетона смятию и проверяются напряжения под плитой. Назначаем размеры верхнего обреза фундамента:

BФ=ВПЛ+20 см=54+20=74 см;

LФ=L+20 см=65+20=85 см.

Площадь AФ=

Уточняется коэффициент  

Уточняется сопротивление бетона смятию:

МПа.

Проверяем бетон на смятие под плитой базы:

Проверка удовлетворяется.

Расчет толщины плиты базы.

Толщина плиты назначается в пределах  Расчет толщины плиты базы производится из условия прочности плиты при изгибе на действие реактивного давления фундамента.

Выделяются участки плиты с характерными схемами закрепления сторон и их соотношением. Максимальные изгибающие моменты на этих участках при единичной ширине плиты определяются по формуле:

в этой формуле:

1) для участка I =0,5; b – вылет консоли;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10