Образец выполнения КП-1 по МК-1.. Образец выполнения курсового проекта

• Название: Образец выполнения курсового проекта
• Дата: 09.04.2023
• Размер: 0.61 Mb.
• Имя файла: Образец выполнения КП-1 по МК-1..docx
• Тип: Документы; #1049460
• страница: 11 из 11

Расчет базы сплошной колонны

Материал базы – сталь С245, расчетное сопротивление которой при толщине t_w = 1,5-20 мм по табл.51^[4^] R_y = 24 кН/см². Бетон фундамента В10

– расчѐтное сопротивление для первой группы предельных состояний по таблице 3.2 R_b = 6 МПа = 0,6 кН/см².

Расчѐтная сила давления на фундамент
N = F + G_кол. =1389,6 + 3,55 = 1393,15 кН.
Здесь G_кол = A · H · ρ_s· γ_f · g = 0,00768·5,72·7,85·1,05·9,81 = 3,55 кН – вес колонны;

А – площадь сечения колонны; Н - геометрическая высота колонны; ρ_s = 7,85 т/м³ – плотность стали; γ_f – коэффициент надѐжности по нагрузке от веса колонны; g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения.
Требуемая площадь опорной плиты базы

^𝐴тp

₌ 𝑁

^𝑅𝑏,

₌ 𝑁

𝑅_𝑏𝜑

₌ 1393,15

1,0 ∙ 0,6 ∙ 2
= 1161 cm²,

где 𝑅_𝑏, – расчѐтное сопротивление бетона смятию; α = 1 для бетона класса

b
ниже В25, для бетона классов В25 и выше = 13,5 ^𝑅𝑏 ; υ

𝑅_𝑏

принимают не

более 2,5 для бетонов класса выше В7,5 и для бетонов класса В3,5; В5; В7,5 не более 1,5.

Считая в первом приближении плиту базы квадратной, будем иметь ^{стороны плиты равными B = L =} √^{1161 = 34,1 см. Принимаем размер плиты} B = L= 35 см. Уточняем площадь плиты A = 35 ∙ 35 = 1225 cm².

Напряжение под плитой 𝜎_𝑏 =

₌ 1393,15 _{= 1,14} кH _.

^𝐴𝑙𝑜𝑐

1225

cm²

Конструируем базу колонны с траверсами, привариваем их к полкам колонны и к опорной плите угловыми швами. Вычисляем изгибающие моменты на разных участках для определения толщины плиты. В плите имеются три участка с различным количеством опертых кантов.

На участке 1 плита опѐрта на четыре канта (рис.4.8). Соотношение сторон b/a = 24/11,6 = 2,07 ˃ 2. а = (а₁- t_w)/2 = (240-8)/2 = 116 мм, здесь t_w – толщина стенки стержня колонны.

Изгибающий момент
₁ = ∙ ∙ ² = 0,125 ·1,14 ·11,6² =19,2 кН·см,

где q – расчѐтное давление на 1 см² плиты, равное напряжению в фундаменте под плитой; α = 0,125 - коэффициент, зависящий от отношения

более длинной стороны участка «b» к более короткой «a»,принимаемый по таблице 3.3.



Рисунок 4.8. База центрально сжатой колонны
Научастке2плита работаеткакконсольдлиной c₂

с₂ = (В – а₁–2t_tr)/2 = (350 – 240 – 2·10)/2 =45 мм, где t_tr – толщина траверсы.

₂ 2
_c2

𝑀 = 𝑞 ∙ = 1,14 ∙ 2

4,5²


2
= 11,54 кH ∙ cm.

На участке 3 плита опѐрта на три канта, где коэффициент α зависит от отношения закреплѐнной стороны к незакреплѐнной c₃/a₁= 4,3/24 = 0,179 ˂ 0,5. При таких соотношениях сторон участка плита работает тоже как консоль с длиной консоли c₃ = (L – b – 2·12)/2 = (350-240-2⋅12)/2 = 43 мм. Здесь 12 мм – толщина пояса колонны.

₃ 3
_𝑐 2

𝑀 = 𝑞 ∙

2
= 1,14 ∙

4,3²


2
= 10,54 кH ∙ cm.

Определяем толщину опорной плиты по максимальному моменту





𝑡_f ≥ _√6𝑀_𝑚𝑎𝑥/𝑅_𝑦 = √6 ∙ 19,2/24 = 2,2 cm.

Принимаем плиту толщиной t_f = 30 мм.

Расчѐттраверсы. Считаем в запас прочности, что усилие на плиту передаѐтся только через швы, прикрепляющие стержень колонны к траверсам.

Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св08Г2С. Толщину траверс принимаем t_tr = 10 мм. По табл.56^[4^] расчѐтное сопротивление металла шва R_wf = 215 МПа = 21,5 кН/см². По табл. 3 ^[4^] расчѐтное сопротивление металла

границы сплавления R_wz =0,45R_un и по табл. 51^[4^] для стали С245 R_un =

=370 МПа = 37 кН/см².

Определяем расчѐтное сечение соединения. Задаѐмся катетом шва (k_f ≤1,2t_min) k_f = 12 мм, тогда по табл. 35 ^[4^] β_f = 0,8; β_z = 1.

β_f · R_wf = 0,8·21,5 = 17,2 ˃ β_z · R_wz =1· 0,45·37 = 16,65 кН/см²,

таким образом, расчѐтным сечением является сечение по металлу границы сплавления_.

Расчѐтная длина шва

𝑃<sub>w

=</sub> 𝑁

4𝑘_f𝛽_𝑧𝑅<sub>w𝑧

=</sub> 1393,15

4 ∙ 1,2 ∙ 16,65
= 17,43 cm.

Высота траверсы
h_tr = ℓ_w+1 = 17,43 + 1 = 18,43 см.

Принимаем h_tr = 19 см. Проверяем прочность траверсы как балки с двумя консолями. Изгибающий момент в середине пролѐта

𝑞𝑙²

𝑞𝑐²
𝜎 ⁽0,5𝑎+𝑡
+𝑐

⁾𝑎²

𝜎 ·0,5𝐵·𝑐²

1,14(^11,6+1,0+4,5)24²

1,14∙17,5 ∙ 4,3²

M_𝑡𝑟 =

_{- =}^{𝑏 𝑡r 2} 1 ₋^𝑏 3 ₌ 2 ₋

8 2 8 2 8 2
927,5 – 184.4 =743,1 кН·см².


𝑡𝑟
Момент сопротивления траверсы W_tr = t_tr ⋅ ℎ² / 6 = 1,0·19² / 6 = 60,17 см³.

Напряжение

σ = 743,1 / 60,17 = 12,35 кН/см² ˂ R_y = 24 кН/см², сечение траверсы удовлетворяет требованию прочности.

Список использованной литературы

1. 
   Металлические конструкции. Под ред. Ю.И. Кудишина.-9-е изд.-М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 688 с.
   
2. 
   Металлические конструкции. Общий курс. Под общ. ред. Е.И. Беленя – 6-е изд. -М.: Стройиздат, 1986. – 560 с.
   
3. 
   Бакиров К.К. Строительные конструкции II. Раздел «Металлические конструкции». Учебное пособие. Аламты, КазГАСА 1996 г.
   
4. 
   СНиП РК 5.04-23-2002. Стальные конструкции. - Астана, 2003. – 118 с.
   
5. 
   Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций. – М.: Стройиздат, 1991. – 431 с.