Курсовой проект по дисциплине Металлические конструкции включая сварку Тема Проектирование сборных железобетонных конструкций многоэтажного каркасного здания

• Название: Курсовой проект по дисциплине Металлические конструкции включая сварку Тема Проектирование сборных железобетонных конструкций многоэтажного каркасного здания
• Дата: 27.12.2022
• Размер: 2.68 Mb.
• Имя файла: 1b21723659aea0ca9e5f70a89d60712f.docx
• Тип: Курсовой проект; #866275
• страница: 12 из 12

Расчет и конструирование базы колонны

1)M=683,3 кНм ; N=1533,08 кН (для расчета базы наружной ветви по ф.5.3.4)

2)M=302,37 кНм ; N= 611.62 (для расчет базы подкрановой ветви по ф.5.3.3)

Усилив в ветвях колонн определяем по формулам:

N_в1=N₁y₂/h₀+M₁/h₀=30237/97,75 + 611.62⸱62,08/97,75=697,73 кН (5.4.1)

N_в2=N₂y₁/h₀+M₂/h₀=68330/97,75 + 1533,08⸱35,67/97,75=1258,53кН (5.4.2)

Требуемая площадь плиты:

А_пл.тр. = N_в2/R_ф (5.4.3)

для подкрановой ветви: А_пл.тр.1= 697,73/1,74 = 401,00 см²

для наружной ветви: А_пл.тр.2= 1258,53/1,74 = 723,294 см²

где R_ф = ψR_b,loc = ψαφ_bR_b = 1⸱1⸱1,2⸱1,45 = 1,74 кН/см²;

R_b = 1,45 кН/см²– расчетное сопротивление бетона

По конструктивным соображениям свес плиты с₂ должен быть не менее 4см. Тогда

B > b_к+2с₂ (5.4.4)

для подкрановой ветви: B₁= 329+10+10+2*40=429мм

(принял кратно 5см, 45см)

для наружной ветви: B₂ = 329+10+10+2*40=429мм

(принял кратно 5см, 45см)

L_тр= А_пл.тр. /B(5.4.5)

для подкрановой ветви: L_тр1= 462,77 / 50 =8,91 cм

Определим расстояние в свету между траверсами

2*(b_f+t_w-z₀)=2*(100+20-22.5)=195мм (5.4.6)

С учетом толщин траверс 195+12*2=219мм

Принимаем L₁=25см, тогда:

Свес С1=(250-219)/2=15,5мм

для наружной ветви: L_тр2= 723,29 / 41 =16,07 cм

Принимаем L₂=155+12*2=179мм, с учетом кратности 5 см окончательно примем 25см

Свес С1=(250-179)/2=35.5мм

А_пл = B⸱L_тр > А_пл.тр. (5.4.6.)

А_пл1 = А_пл2= 45 ⸱ 25 = 1125см²

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

σ_ф= N_в / А_пл (5.4.7)

σ_{ф.подкр.}=697,73/1125=0,72 кН/см²

σ_ф.шат=1258,53/1125=1,12 кН/см²

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты :
М = σ_ф с₁² /2 (5.4.8)

Участок 1:

М_{1 подкр} = 0,72 ⸱ 3,55² =3,9кНсм

М_1шат = 1,12 ⸱ 1,55² = 1,34кНсм
Участок 2 (c_2шат = c_2подкр = 5,05см) :
М_2подкр = 0,72 ⸱ 5,05² =7,9кНсм

М_2шат = 1,12 ⸱ 5,05² = 14,26кНсм
Участок 3 (c_3шат = 10cм ; c_3подкр = 7,425см) :
М_3подкр = 0,72 ⸱ 7,425² =17,09кНсм

М_3шат = 1,12 ⸱ 10² = 55,93кНсм
Участок 4 (c_4шат = 7,5 cм ; c_4подкр = 7,425см) :
М_4подкр = 0,72 ⸱ 7,425² =17,09кНсм

М_4шат = 1,12 ⸱ 10² = 31,46кНсм
Принимаем для расчета М_мах=М_3.шат=55,93 и М_мах =М_3.подкр =17,09

Требуемая толщина:

t_{пл подкр}= √(6М_мaxγ_n/ R_y) (5.4.9)

t_{пл подкр}√(6 ⸱ 17,09 ⸱ 0,95 / 20,5 ) = 2,18 cм

t_{пл шат}√(6 ⸱ 55,93 ⸱ 0,95 / 20,5 ) = 3,94 cм
гдеRy=20,5кН/см² для стали Вст3кп2 толщиной 21-40мм

Принимаем t_{пл подкр} = 40мм,

t_{пл шат} = 26мм (2мм – припуск на фрезеровку);
Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запасе прочности все усилие в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва. Сарка полуавтоматической проволокой Св-08Г2С, d = 2мм; k_f= 8мм, требуемая длина шва определяется по формуле, см :
l_{w,тр, подкр} = N_в2γ_n/ (4k_f (βR_w γ_w)_min(5.4.10)

l_{w,тр, подкр} = 697,73 ⸱ 0,95 / (4⸱0,8⸱17) = 12,18 (в целях унификации l_{w,тр, шат} =22)

l_{w,тр, шат} = 1258,53 ⸱ 0,95 / (4⸱0,8⸱17) = 22,00
Принимаем h_{тр подкр} = 15см; h_{тр шат} = 10см(принял так же 15)

Проверка прочности траверсы выполняется так же , как для ц ентрально-сжатой колонны

Расчет анкерных болтов крепления подкрановой ветви М = 407,16 кНм; N = -321,21 кН.(1;5*)

Усилие в анкерных болтах:

кН (5.4.1)

Примем анкерные болты из стали класса С255. По табл. Г.7 [4] определим, что расчетное сопротивление болтов R_bа = 19 кН/см².

Требуемая площадь сечения болтов:

см². (5.4.2)

Принимаем болты М27 с площадью поперечного сечения нетто А_bn = 4,59 см².



Рисунок 5.4.1. Выкопировка таблцы Г.9 из [5]
Расчетные нагрузки шатрой ветви: М = -447.48 кНм; N = -321,21 кН.(1;5)

Усилие в анкерных болтах по (5.4.1):

кН

Требуемая площадь сечения болтов:

см².

Усилие в анкерных болтах наружной ветви меньше. Из конструктивных соображений принимаем болты диаметром необходимым для подкрановой ветви - М27 с площадью поперечного сечения нетто А_bn = 4,59 см².


Рисунок 5.4.2 Расчетные схемы базы колонн

Библиографический список
1. Бунов А.А. «Металлические конструкции, включая сварку». Москва, НИУ МГСУ, 2019.

2.ГОСТ Р 57837-2017 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Технические условия

3.ГОСТ 19771-93 Уголки стальные гнутые равнополочные. Сортамент

4.ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

5.СП 16.13330.2017 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81

6.СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85⋅ (с Изменениями N 1, 2)
7.Учебник «Металлические конструкции» 13-е издание под редакцией Ю. И. Кудишина 2011г.