Проектирование балочного перекрытия и поддерживающих колонн
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
?й колонны, не имеющий ослабления сечения, рассчитываем на устойчивость.
Компоновку сечения производим исходя из требования обеспечения местной устойчивости стенки и поясов сечения. Толщину стенки и поясов назначаем исходя из условий:
,
где - соответственно ширина и толщина пояса; - толщина стенки; - высота стенки, предварительно принимаем .
Требуемая площадь сечения из условия устойчивости:
,
где N - нагрузка на колонну; - коэффициент продольного изгиба центрально-сжатого элемента; - расчетное сопротивление стали по пределу текучести для листового проката 18ПС при толщине 4…16мм; - коэффициент условий работы.
Для определения предварительно задаемся гибкостью .
Находим требуемые радиусы инерции:
Определяем минимальные требуемые генеральные размеры сечения:
В двутавровом сечении по конструктивным соображениям , поэтому в соответствии с сортаментом широкополосной универсальной стали (по ГОСТ 82-70*) принимаем окончательно ширину полки и в соответствии с сортаментом толстолистовой стали (по ГОСТ 19903-74*), с учетом острожки кромок листов - 10мм:
Требуемая толщина стенки:
В соответствии с сортаментом толстолистовой стали (по ГОСТ 19903-74*) принимаем окончательно толщину стенки
Определяем площадь стенки:
Требуемая площадь пояса:
Требуемая толщина пояса:
В соответствии с сортаментом широкополосной универсальной стали (по ГОСТ 82-70*) принимаем окончательно толщину полки
Определяем минимальные геометрические характеристики принятого сечения:
площадь:
момент инерции:
радиус инерции:
Определяем максимальную гибкость относительно оси У:
Проверяем устойчивость колонны относительно оси у-у:
Корректируем сечение колонны. Для этого в соответствии с сортаментом широкополосной универсальной стали (по ГОСТ 82-70*) принимаем ширину полки и толщину полки .
Определяем минимальные геометрические характеристики откорректированного сечения:
площадь:
момент инерции:
радиус инерции:
Определяем максимальную гибкость относительно оси У:
Проверяем устойчивость колонны относительно оси у-у:
Недонапряжение составляет , что допустимо.
3.4Расчет и конструирование оголовка колонны
Конструкция оголовка центрально-сжатой колонны должна обеспечить передачу сжимающего усилия строго по центру тяжести сечения.
Усилия от главных балок передаются на колонну через опорную плиту. Толщину плиты принимаем конструктивно . Для исключения работы плиты на изгиб нагрузку от опорных ребер балок передаем через плиту на вертикальные ребра, приваренные к стенке сплошной колонны.
Принимаем опорную плиту размером 670*500.
Опорные реакции главных балок определяются на стержень колонны через опорное ребро.
Площадь сечения опорного ребра:
,
где - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки) (при ).
Ширину ребра определяем конструктивно:
Толщина ребра
Окончательно примем толщину опорного ребра .
В нашем случае принято, что опорное ребро к опорной плите пристрогано и приварено сварными швами , сварка полуавтоматическая электродами Э42.
Длину опорного ребра определяем требуемой длиной сварных швов, передающих нагрузку на стержень колонны:
Длина опорного ребра:
Примем окончательно длину опорного ребра
Опорное ребро снизу укрепляем ребром жесткости, которое принимаем конструктивно из полосовой стали сечением 590*190*10 мм.
Ребро жесткости привариваем к опорному ребру конструктивными сварными швами с .
Проверяем опорное ребро на срез:
3.5Расчет и конструирование базы колонны
Конструкция колонны должна обеспечивать равномерную передачу нагрузки от колонны на фундамент и принятое в расчетной схеме закрепление нижнего конца колонны.
Требуемая площадь плиты:
,
где - расчетное сопротивление материала фундамента смятию:
,
где - расчетное сопротивление бетона марки В15 осевому сжатию, - площадь верхнего обреза фундамента; - площадь опорной плиты.
Примем
Конструктивно ширина плиты:
,
где - ширина полки сечения колонны, толщина траверсы, свес консольной части опорной плиты.
Длина опорной плиты:
Опорная плита работает на изгиб от реактивного давления фундамента.
Изгибающие моменты на различных участках плиты:
Участок I с опиранием на четыре канта:
,
где - коэффициент (при ); - напряжения под опорной плитой; - короткая сторона участка плиты.
Участок II с опиранием на три канта:
,
где - коэффициент (при
Участок III консольный:
По наибольшему из найденных моментов для различных участков плиты определяем требуемую толщину плиты:
Окончательно в соответствии с сортаментом широкополосной универсальной стали (по ГОСТ 82-70*) принимаем толщину опорной плиты .
Высоту траверсы находим из условия среза сварного шва, прикрепляющего траверсу к стержню колонны:
,
где ,
где - кол-во швов, прикрепляющих траверсы к стержню колонны.
Окончательно в соответствии с сортаментом широкополосной универсальной стали (по ГОСТ 82-70*) принимаем высоту траверсы .
Толщину швов, прикрепляющих траверсу к опорной плите, определяем из расчета пере?/p>