Проектирование металлических конструкций
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
>
Исходя из компоновки балочной конструкции продольная сила, действующая на колонну, будет равны двум опорным реакциям главной балки:
, (65)
где - заглубление фундамента колонны, рекомендуется принимать в пределах 0,4 - 0,6 м.
Расчетной схемой колонны является шарнирный стержень, центрально нагруженный силой N. Тогда расчетная длина колонны будет равна
, (66)
где - коэффициент закрепления концов стержня (для шарнирного стержня =1).
Исходя из компоновки балочной конструкции продольная сила, действующая на колонну, будет равны двум опорным реакциям главной балки:
(67)
Определяем требуемые геометрические параметры поперечного сечения:
Подбор сечения колонны начинается с предварительного задания гибкости стержня. Рекомендуется принимать в пределах 70 - 80. Затем в зависимости от принятого значения находится коэффициент продольного изгиба , а также вычисляется требуемая площадь поперечного сечения по следующей формуле:
(68)
Поперечное сечение колонны в курсовом проекте принимаем двутаврового вида. Определение габаритных размеров поперечного сечения производим по предварительно вычисленному требуемому радиусу инерции , а также эмпирическим коэффициентам формы сечения (для двутаврового симметричного сплошного сечения: = 0,43, = 0,24):
(69)
(70)
(71)
Подбор поперечного сечения из прокатного профиля.
По сортаменту (ГОСТ 26020-83) принимаем двутавр 40К3 со следующими основными параметрами:
Проверка сечения:
. (72)
- условие прочности выполняется. (73)
(74)
-условие гибкости выполняется. (75)
Сечение колонны подобрано.
10. Конструкция и расчет оголовка колонны
Опорную плиту назначаем со следующими размерами: толщина плиты =30 мм; размеры в плане 455x455 мм. Длина смятия:
. (76)
Ширину ребра назначаем из условия обеспечения участка смятия:
. (77)
Окончательно принимаем .
Толщину опорного ребра находим из условия смятия:
. (78)
Окончательно принимаем .
Для сварных швов принимаем: сварка автоматическая, выполняется сварочной проволокой Св-08Г2С, катет сварных швов .
Тогда для данных условий расчетные коэффициенты будут равны:
(для стали С235).
.
Расчетные приведенные сопротивления сварного шва:
(79)
(80)
(81)
Определение длины опорных ребер:
(82)
Окончательно принимаем .
Проверка опорного ребра на срез:
(83)
Условие выполняется.
11. Конструкция и расчет базы колонны
Запроектируем базу колонны для варианта составного сечения. Расчет опорной плиты базы колонны.
Исходя из конструктивных решений, назначаем размеры свесов опорной плиты и толщину траверсы.
Проверка напряжений под опорной плитой. Для бетона класса В10 Rb= 7 МПа = 0,70 кН/см2.
(84)
Условие выполняется.
Исходя из принятого конструктивного решения, в опорной плите имеются три различных участка. Вычислим максимальные изгибающие моменты на участках.
Участок №1.
Участок №1 представляет собой пластинку, опертую на 4-е канта с размерами: а = 20,5 см и Ъ = 42 см.
Отношение сторон: .
Тогда
Участок №2.
Представляет собой пластинку, опертую на 3-й канта с размерами: а = 42 см (свободная сторона), b = 11 см (закрепленная сторона).
Отношение сторон:
.
Тогда
Участок №3.
Представляет собой консоль со свесом 7,5 см.
Таким образом максимальный изгибающий момент в опорной плите равен .
Вычислим требуемую толщину опорной плиты:
(85)
Окончательно принимаем ton = 35 мм. Расчет траверсы. Определение высоты траверсы производится аналогично расчету длины опорного ребра оголовка колонны.
Библиографический список
- Методические указания к выполнению курсового проекта по металлическим конструкциям №428. Воронеж. Типография ВГАСУ, 2007.
- СНиП 11-23-81* Стальные конструкции. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.
- СНиП 2.01.07 85* Нагрузки и воздействия. - М.: ГУП ЦПП, 2003
- СНиП 2.03.01-94* Бетонные и железобетонные конструкции. -М.: ЦИТП Госстоя СССР, 1989.
- Сокращенный сортамент металлопроката для применения в строительных стальных конструкциях /Госстой СССР, постановление №110 от 18 декабря 1990 г.
- ГОСТ 19903-74* Прокат листовой горячекатаный. Сортамент. - М.: Изд-во стандартов, 2003.
- ГОСТ 82-70* Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный. Сортамент. - М.: Изд-во стандартов, 2003.
- ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент. - М.: Изд-во стандартов, 2003.
- ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент. - М.: Изд-во стандартов, 2003.