архитектура. Бархударов_КП МК_ПЗ-правка ЦВГ. Промышленное и гражданское строительство

• Название: Промышленное и гражданское строительство
• Анкор: архитектура
• Дата: 11.04.2021
• Размер: 1.68 Mb.
• Имя файла: Бархударов_КП МК_ПЗ-правка ЦВГ.docx
• Тип: Пояснительная записка; #193409
• страница: 9 из 9

Расчет оголовка колонны

Опорная реакция главной балки =796 кН.



Рисунок 9 – Оголовок колонны сквозного сечения (что за элемент между гл. балками?)

Соединение главной балки с колонной принято шарнирным.

Крепление главной балке к колонне предусмотрено сбоку, через строганные опорные ребра балки. Расчет опорного ребра произведен в п. 5.3.

Главная балка опирается на опорный столик и крепиться к колонне монтажными болтами.

Принимаем толщину столика (на рисунке видно «однобоко»! стрелку вставить?)

мм

В соответствии с сортаментом принимаем мм

Ширина опорного столика

мм

Катет шва назначаем k_f = 1,0 см (табл. 38 [1])

Сварные швы приварки столика рассчитывается на усилие, равное 1,3 :

см

МПа - расчетное сопротивление сварных соединений при растяжении и сжатии для сварки на электродах Э46; ; - коэффициент условий работы шва; =1 - коэффициент условия работы

Принимаем см. Тогда длина шва Ш3 см. Швы Ш2 равны см. Принимаем см.

Принимаем высоту столика, равную см.

Из конструктивных соображений для усиления стенки ветви колонны устанавливаем вертикальное ребро толщиной t = 8 мм по всей высоте оголовка. Из этих же соображений в зоне приварки столика устанавливаем парные поперечные ребра жесткости с размерами 100 х 8 мм. Их прикрепление к ветвям колонны осуществляем сварными швами с высотой катета kf = 6 мм.



Рисунок 10 – К расчету оголовка колонны сквозного сечения

Расчет базы колонны

Расчет базы колонны выполняется на усилие:

N₁ = 1,01×1610 = 1626 кН

Материал опорной плиты – С255, расчетное сопротивление при толщинах t = 20¸40 мм: R_y = 23 кН/см². Фундамент из бетона класса В15. Расчетное сопротивление бетона R_b = 8,5 МПа по таблице 6.8 [8].



Рисунок 10 – К расчету базы колонны

(пластины крепления к фундаменту на виде сверху не показаны)

Расчетное сопротивление бетона смятию под плитой R_b,ℓoc = α·φ_b·R_b, где α и φ_b – коэффициенты, зависящие от класса бетона. Для бетона В 15 принимаем R = 8,5 МПа, φ_b = 2, α = 1. Тогда R_b,ℓoc = 1·2·0,85= 1,7 кН/см².

Требуемая площадь плиты из условия смятия бетона под плитой:

А_пл=N₁/R_b,ℓoc = 1626/1,7 = 956,5 см²

Толщину траверсы принимаем t_тр =1см, а ширину консольных участков с= 4 см.

Из конструктивных соображений назначаем ширину плиты:

В = h + 2×(t_тр+ с) = 30 + 2×(1+ 4) = 40 см

Требуемая длина плиты:

1) По прочности фундамента:

L = A_пл/B = 956,5/40 = 24,0 см

2) По конструктивным требованиям:

L = b+2c = 37+2·4 = 45 см

Окончательно принимаем размеры плиты L х В – 450 х 400 мм.

Плита загружена снизу равномерным отпорным давлением фундамента, равным напряжению под плитой:

1626/(40×45) = 0,9кН/см²

Определяем изгибающие моменты в условных балочках шириной в z=1см на различных участках плиты.

Нагрузка на условную балочку:

= 0,9×1 = 0,9 кН/см

Участок 1 (опирание по четырем сторонам).

Стороны участка: a1 = 30 см; b1 = 35,7 см, = b1 / a1 =35,7/30= 1,2;

по табл. 3 приложения α = 0,063,

M1 = α·q·a1²= 0,063·0,9·30² = 51,0 кН·см.

Участок 2 (консольный).

Изгибающий момент для консольной балочки пролетом 40мм:

М₂ =q×с²/2 = 0,9×4²/2 = 7,2 кН×см

Участок 3 (опирание по трем сторонам):

Проверим отношение свободной стороны к защемленной h/c= 30/4 =7,5 > 2, следовательно, изгибающий момент определяем как в консольной балке пролетом 4,0 см, т.е плита на этом участке будет работать так же, как и на участке 2.

Максимальный изгибающий момент возникает на первом участке M =51,0 кН см.

Определяем толщину плиты из условия прочности на изгиб:

см, по табл.5 [7] принимаем t_пл = 3,8 см

Рассчитываем прикрепление траверс к колонне.

Принимаем материалы и значения как для крепления колонны:

электроды Св-08 (Э42); R_wf = 18 кН/см² по таблице Г.2 [1];

=18·0,9·1= 16,2 что это?

=16,2·1,05·1= 17,0 что это?

Катет шва k_f = 8 мм

Расчетная длина сварного шва:

= см

Конструктивное требование к фланговым швам:

L_w= 31,4 см < 85×k_f× β_f = 85×0,8×0,9 = 61,2 см - условие выполнено, принимаем: = 32см

Высота траверсы:

= 32 +1 = 33 см

Торец колонны принимаем фрезерованным, поэтому крепление траверсы к плите назначаем конструктивно с минимально возможным катетом k_f = 8 мм

Выполняем проверку прочности траверсы как двухконсольной балки загруженной распределенной нагрузкой.



Рисунок 11 – К расчету траверсы колонны

Ширина грузовой площади одной траверсы:

В₂ = В/2 = 40/2=20,0 см

Интенсивность погонной нагрузки на консольных участках:

= σ В₂ = 0,9·20,0 = 18,0 кН/см.

Изгибающий момент в середине пролета:

= кH·см

Поперечная сила в траверсе:

= кH·см

Момент сопротивления сечения траверсы в пролете:

W_T = = 1·33²/6 = 182 см³.

Проверки прочности траверсы на изгиб и срез:

кН/см² < R_у = 23 кН/см² - прочность траверсы обеспечена

кН/см² < кН/см² - прочность траверсы обеспечена

Для закрепления базы колонны с фундаментом конструктивно принимаем четыре анкерных болта диаметром d = 24 мм из стали ВСт3кп2 по табл. 60* [1]. Анкерные плитки назначаем толщиной t = 30 мм и шириной 100 мм с отверстиями под анкерные болты d = 27 мм.
7.2 Расчет рабочей длины и отметки верха колонны с фундаментом

Отметка верха колонны 8,0м. Отметка верха колонны совпадает с отметкой верха главной балки, так как главная балка примыкает к колонне сбоку.

Отметка низа колонны «минус» 0,5м. Геометрическая длина учитывает заглубление подошвы колонны ниже уровня нулевой отметки на 0,5 м. Ниже нулевой отметки находится конструкция пола и база колонны. База колонны омоноличивается в процесс возведения здания. (как принят узел? Шарнир?)

Рабочая длина колонны Lк(р) = 800+50 = 850 cм.
Заключение

В курсовом проекте разработана компоновка балочной клетки усложненного типа.

В первой части проекта произведен расчет и конструирование балки настила, вспомогательной балки, а так же главной балки.

Во второй части проекта выполнен расчет и конструирование центрально-сжатой колонны сквозного сечения, оголовка и базы колонны.

Список используемой литературы

1. СП 16.13330.2017(Актуализированная версия СНиП II.23-81*) Стальные конструкции. Нормы проектирования. – М.: Минрегион России, 2017.

2. СП 20.13330.2016(Актуализированная версия СНиП 2.01.07-85*). Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. – М.: Минрегион России, 2016.

3. Металлические конструкции. В 3 т. Т.1. Элементы конструкций: Учеб. для строительных вузов/В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др.; Под ред. В.В. Горева. – 3-е изд., стер. – М.:Высш. шк., 2004 – 551 с.: ил.

4. Байков В.Н., Сигалов Э.С. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991.

5. ГОСТ 8239-89 Двутавры с параллельными гранями полок. Сортамент. – М.: Стройиздат, 1990.

6. Металлические конструкции. Методические указания к курсовому проекту «Расчет и конструирование элементов балочной клетки». Часть I. Расчет балок. – Влад-к, 2010

7. Металлические конструкции. Методические указания к курсовому проекту «Расчет и конструирование элементов балочной клетки». Часть II. Расчет колонн. – Влад-к, 2010

8. СП 63.13330.2018 (Актуализированная версия СНиП 52-01-2003) Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования. – М.: Минрегион России, 2018.