Проектирование конструкций перекрытия каркасного здания

1. Определяем расчетную силу давления на фундамент с учетом веса колонны:

 

Где

N-усилие в колонне =2364Кн.

р-плотность стали=7,85 т/м³

А_f- площадь сечения колонны 144 см²

g-ускорение свободного падения 9,81 м/с

l-высота колонны 7,688м

     ϒ_f-коэффициент надежности по нагрузке 1,05

2. Находим требуемую площадь опорной плиты базы колонны:

Где R_b.loc- расчетное сопротивление сжатию (смятию) бетона фундамента

Где R_b.—расчетное сопротивление сжатию бетона (призменная прочность), бетон класса В15 0,85Кн/см²

ϒ-1,2….1,5;

А_ф-площадь фундамента

3. Определяем ширину опорной части базы:

Где b-ширина колонны

T_tr-толщина траверсы 10÷16 мм, принимаю 10мм

С-свес плиты базы 40÷60 мм, принимаю 40мм.

_{Принимаю  500 мм}

Длина опорной части базы:

Принимаю L_pl=520мм.

4. Определяем толщину опорной плиты базы. Плита работает на изгиб как пластинка на упругом основании от равномерно распределенной нагрузки (реактивного давления фундамента). В соответствии с конструкцией базы плита может иметь участки, опертые на 4, 3, 2 канта и консольные. Участки опорной плиты базы рассчитаны по таблицам Галеркина.

Наибольшие изгибающие моменты, действующие на полосе шириной 1см;

а) В пластинках, опертых на 4 канта

Где α-коэффициент, зависящий  от отношения более длинной стороны  участка а к более короткой b_1,принимаемый по табл.5. приложения

, принимаю α=0,1

g-давление на 1см² плиты, равное среднему напряжению в бетоне фундамента под ней

_{б) В пластинках, опертых на 3 канта}

Где β-коэффициент, зависящий  от отношения закрепленной стороны  пластинки а₁ к свободной b, принимаемый  по табл.6 приложения

, принимаемое 0,06

в) В консольных участках плиты

где с-вылет консоли

По наибольшему из найденных  для различных участков плиты  изгибающих моментов М_max=М₁=35Кн·смопределяю толщину опорной плиты базы:

Принимаю t_pl=3см.

5. Определяем высоту траверсы:

Где β-коэффициент, зависящий от вида сварки 0,7;

K_f-высота катета сварного шва, принимается по табл.4;

1,2t_tr=1,2*1=1,2см, принимаю 1 см.

(R_w*ϒ_w*ϒ_c)- минимальная несущая способность сварных швов по металлу шва или по границе сплавления;

δ-0,01 м.

Принимаю h_tr=50см.

Горизонтальные швы, прикрепляющие  ветви траверсы к опорной плите базы, принимают равнополочными вертикальным швам.

 

2.4Расчет оголовка колонны.

При шарнирном опирании сварных  балок  на колонны передача опорной реакции осуществляется через парные ребра, плотно пригнанные или приваренные к нижнему поясу балки или  соединенные при помощи торцевого ребра жесткости. В зависимости от конструктивного решения опорной части балок  возможны разные оголовки. Толщину опорной плиты оголовка назначают в пределах 20…25 мм.

     При опирании  балок на колонну , рассчитывают  ребра оголовка, через которые  нагрузка передается от опорной  плиты балки стержню колонны. Высоту ребра оголовка определяют по требуемой длине сварных швов, передающих нагрузку,

_{Принимаю  hr=50 см}

   Толщину ребра  определяем из условия сопротивления  на сжатие:

 

_{Принимаем 1,6 см.}

Где R_p=33,6Кн/см²-расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности, принимаемое по табл.52* СНиП II-23-89* в зависимости от временного сопротивления проката;

L_loc- длина сминаемой поверхности, равная ширине опорного ребра балки плюс две толщины плиты оголовка колонны.

L_loc=b_f+2h_ог=40+2*2=44 см

h_ог=2 см

    Назначив толщину ребра, следует проверить его на срез:

Где R_s=0,58*R_y=0,58*26=15,08 - расчетное сопротивление срезу

Условие выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

1. СНиП II-23-81* Стальные конструкции. Нормы проектирования/Госстрой России.-М.:ГУП ЦПП,1988-96с.
2. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Госстрой России.-М.:ГП ЦПП,2003-44с.
3. Сварные балки. Методические указания. Часть 1.Чита: ЧитПИ,1994-24с.
4. Центрально-сжатые колоны: Методические указания.-Чита:ЧитГТУ,1996-24с.
5. Металлические конструкции. В Зт.Т.1. Элементы конструкций: Учеб. для строит.вузов /В.В. Горев, Б.Ю.Уваров, В.В. Филипов и др.; Под редакцией В.В.Горева-2-е издание, перераб. и доп.-М.:Высш.шк.,2001.-511с.:ил.
6. Металлические конструкции. Общий курс: Учебн.для вузов /Г.С. Венедиктов, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.; под редакцией Г.С.Венедиктова.-7-е издание, переработ. и доп.-М.:Стройиздат,1988.760с.:ил.:
7. Металлические конструкции. В.Зт. Т. Общая часть. (Справочник проектировщика) /Под общ.редакциейВ.В.Кузнецова.-М.: Изд.-во АСВ, 1988-576 с.:ил.

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительную записку составил: ст.гр.ПГСс09-02  Гостев Д.С.