Расчет и конструирование основных металлических конструкций балочной клетки одноэтажного здания
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
- коэффициент продольного изгиба, который учитывает снижение расчетного сопротивления при потере конструкцией общей устойчивости.
< 1
где - радиус инерции сечения
принимаем по табл. 72 СНиП II-23-81*
Предварительно задаемся гибкостью колонны ?=40 (вместо рекомендуемой гибкости ?=70-90, для подбора более рационального сечения колонны)(=240 МПа )
В предельном состоянии
По сортаменту принимаем двутавр №35К2
Фактические геометрические характеристики данного сечения
А=160,4см2; ix=15,21см; iy=8,83см.
Определяем:
Принимаем, что
Проверка подобранного сечения:
Для прокатной центрально-сжатой колонны требуется проверить общую устойчивость относительно оси наибольшей гибкости. Местную устойчивость элементов сечения проверять не требуется, т.к. она обеспечена сортаментом.
Вывод: общая устойчивость прокатной центрально-сжатой колонны обеспечена. Запас устойчивости <10%, т.е. сечение подобрано рационально.
Сечение сквозное в виде двух двутавров (по серии Б)
Статический расчет такой же, как и для колонны сплошного сечения
Предварительно задаемся гибкостью колонны
?=40(=240 МПа )
По Атр. принимаем по сортаменту такой № двутавра, чтобы 2Афакт.=Атр.
Принимаем по сортаменту двутавр №45Б2, Аф = 85,96см2; ix=18,32 см; iу=3,84 см
По принятому номеру профилю определяем высоту сечения h=447мм=44,7см.
Условие равноустойчивости:
Для сквозной колонны с материальной осью x и свободной осью у:
Коэффициент 1,2 учитывает повышение гибкости по оси y, за счет податливости соединительных элементов.
Принимаем, что
i - связанный с основными размерами и формами сечения коэффициент пропорциональности.
=
Принимаем ширину колонны b=410мм
Проверка подобранного сечения:
Центрально-сжатая сквозная колонна может исчерпать несущую способность:
1.Из-за потери общей устойчивости относительно материальной оси (ось х-х)
.Из-за потери общей устойчивости относительно свободной оси (ось у-у)
.Из-за потери устойчивости отдельной ветви относительно ее оси наибольшей гибкости.
Проверка общей устойчивости относительно материальной оси (ось х-х)
Вывод: условие выполняется, общая устойчивость относительно оси х-х обеспечена.
Проверка общей устойчивости относительно свободной оси (ось у-у)
- приведенная гибкость, которая зависит от формы и размеров соединительных элементов.
Компоновка элементов
В качестве соединительных элементов сквозных колонн используем планки из листовой стали.
Проектирование соединительных элементов:
Назначаем толщину планки конструктивно , ширину планки назначаем в зависимости от ширины сечения b=410мм.
Рассчитываем расстояние между планками: определяется из условия обеспечения совместной работы ветвей колонны и зависит от минимального радиуса инерции ветви
т.е.
Размер в свету
Для вычисления приведенной гибкости относительно свободной оси надо проверить отношение погонных жесткостей планки и ветви:
Под действием неучтенных моментов, возникающих в центрально-сжатой колонне, планки могут работать на изгиб.
,
где ПЖП - погонная жесткость планки
Ось 1-1 является осью наименьшей жесткости ветви, тогда
,
где ПЖВ - погонная жесткость ветви
т.к. ? < 5, то по СНиП II-23-81*[табл.7]
Вывод: условие выполняется, общая устойчивость колонны относительно оси y обеспечена.
Проверка устойчивости отдельной ветви
Все проверки выполняются, сквозная колонна пригодна к нормальной эксплуатации.
Расчет базы колонны
Расчет опорной плиты
Требуемая площадь опорной плиты определяется из условия прочности бетонного фундамента на сжатие:
балка настил нагрузка сопротивление
Назначаем класс бетона В12,5, тогда Rb = 7,5МПа (Rb - расчетное сопротивление бетона на сжатие)
- коэффициент, учитывающий условия работы бетона = 0,85
? - коэффициент, учитывающий отношение площади обреза фундамента к площади опорной плиты = 1,2
Размер опорной плиты В назначаем конструктивно
В=b+2tтр+2с=35+2х1,5+2х6,0=50см
- ширина сечения колонны =35см
tтр - толщина траверсы = 15мм
с- консольный участок = 60мм
округляем в большую сторону кратно 10мм, т.е. Lтр = 880мм
Определение фактической площади опорной плиты
Давление под опорной плитой
Под действием отпорного давления плита испытывает напряженное состояние изгиба. Толщина опорной плиты определяется из условия прочности ее на изгиб. Стержень колонны и траверсов делят опорную плиту на несколько типов участков с различными закреплениями краев. Каждый тип рассматривается отдельно и на нем определяется изгибающий момент.
Участок 1 (консольный)
Наибольший изгибающий момент, действующий на полосе шириной 1см., в пластинках, на консольном участке плиты определяе?/p>