Расчет настила и прокатных балок балочной клетки
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
равен:
4.2 Подбор сечения стержня колонны
Подбор сечения сплошной колонны заключается в определении габаритных размеров ее поперечного сечения (рис. 8), его требуемой площади, назначении толщин стенки tw и полок tf при заданной гибкости стержня и с учетом требований обеспечения местной устойчивости элементов.
Рисунок 8 - Схема поперечного сечения стержня сплошной колонны
Сечение колонн рабочей площадки принимаем двутавровым с ориентировочными (или предварительными) габаритными размерами, обеспечивающими заданную гибкость , и и требуемой по прочности площадью
.
Принимаем см и см
Для обеспечения местной устойчивости стенки ее толщина (при )принимается не менее
Где ;
Окончательная толщина стенки tw==10мм принимается по ГОСТ 19903-74*. Ориентировочную площадь сечения одного пояса определяем по формуле . Если >> 0, то определяем требуемые из условия прочности стержня размеры сечения пояса. Обеспечивая его местную устойчивость соблюдением условия и принимая во внимание, что , получим требуемую толщину пояса . Округлив =1,4см.
Рисунок 9 - Сечение колонны
4.3 Проверки жесткости, общей и местной устойчивости колонны и ее элементов
Необходимые для расчетов геометрические характеристики сечения:
площадь сечения, см2 ;
момент инерции относительно оси х, см4
;
момент инерции относительно оси у, см4 ;
радиусы инерции сечения относительно осей х и у, см, соответственно равны ; .
Действительные гибкости стержня колонны относительно осей равны и . Так как они не превышают предельной величины (= 120), то жесткость колонны считается обеспеченной.
Далее по большей гибкости стержня по определяем коэффициент продольного изгиба (стержень колонны считаем центрально сжатым) и проверяем его общую устойчивость .
4.4 Конструирование и расчет оголовка
Конструирование оголовка колонны заключается в назначении размеров опорной плиты, ребер и отверстий под болты крепления балок (рис. 10).
Рисунок 10 - Оголовок колонны
Лист плиты оголовка принимается конструктивно толщиной = 25 мм, а его размеры в плане на 50 мм превышают габаритные размеры сечения стержня. Горизонтальные ребра также назначаются конструктивно: толщиной 10 мм и шириной не менее
Вертикальные ребра оголовка рассчитываются на восприятие опорных реакций двух главных балок. Ширина одного ребра оголовка () увязывается с шириной опорного ребра главной балки () и принимается равной . Принимаем Толщина каждого ребра () определяется прочностью его на местное торцевое смятие и принимается по ГОСТ .=20мм Длина ребер определяется прочностью четырех сварных швов, которыми они крепятся к стенке колонны , где - катет сварного шва, принимаемый равным максимальному по [2],
Окончательно принимается не менее ,. см
Отверстия в плите оголовка назначаются в соответствии с болтами, которыми крепятся главные балки к колонне.
4.5 Конструирование и расчет базы колонны
В курсовом проекте рекомендуется принимать базу колонны с траверсами и опорной плитой (рис. 11). Расчету в такой базе подлежат: опорная и траверса.
Рисунок 11 - База сплошной централносжатой колонны
Размеры плиты в плане, Apl, определяются усилием в колонне и классом бетона фундамента: , где - расчетное сопротивление сжатию материала фундамента, кН/см2, ; здесь 0,75 - коэффициент, учитывающий неравномерность напряжений под плитой; - коэффициент, учитывающий соотношение площади верха фундамента Af и площади плиты , =1,5 =0,6кН/см2- расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое по СНиП 2.03.01-84*.
Ширина плиты, (см) принимается несколько больше ширины сечения стержня колонны , где ttr - толщина траверсы, принимаемая ttr=14 мм; d - ширина свеса плиты за траверсу, принимаемая d=50 мм. Принятая ширина плиты
Требуемая из условия прочности бетона фундамента длина плиты должна быть не менее и конструктивно не менее высоты сечения колонны (h).
Рисунок 12 - Геометрические размеры базы колонны
Плита, воспринимая неравномерное давление фундамента, работает на изгиб, причем на различных участках (рис. 11) по разному. В проектировочных расчетах условно принимается напряжение в фундаменте равномерным под всей плитой и равным кН/см2 (здесь размеры плиты принимаются в см). При этом прочность фундамента будет обеспеченной, если , 0,412<0,675
В консольных участках плиты, участки 1, максимальный изгибающий момент равен
На участках 2, представляемых прямоугольными пластинками (со сторонами а1 и b1), опертыми по трем сторонам, и так как отношение ее сторон плита работает как консольная с вылетом .
На участках 3, представляемых прямоугольными пластинками (со сторонами а и b), опертыми по всем (четырем) сторонам, максимальный изгибающий момент определяется формулой , где ; b - меньшая сторона пластинки, см.
Требуемая толщина плиты определяется формулой ,
где - наибольший из трех изгибающих моментов, определенных выше для участков плиты, =11,58 кНсм/см; - расчетное сопротивление материала плиты, =27кН/см2
Окончательная толщина листа принимается по ГОСТ, tpbz=16мм
Требуемая высота траверс определяется длиной, необходимой по прочности четырех сварных швов, которыми траверсы крепятся к поясам стержня:
.
Окончательный размер высоты траверсы принимается не менее, чем 0,7 от высоты сечен