Файл: 1 1Компоновка ячейки. 3 2Расчет настила 4.docx

= .

Минимально допустимые катеты (СП 16.13330.2017 табл. 38).

Принимаем поясные швы с катетом .

15. Расчет швов прикрепления опорных ребер к торцам балки.

Опорное ребро крепится к торцу балки полуавтоматической сваркой двумя угловыми швами по всей высоте стенки (рис. 23).



Рис. 22 Прикрепление ребра к торцу балки

Определение катетов при срезе по металлу шва и металлу границы сплавления:

,

Для рассматриваемого случая (полуавтоматическая сварка проволокой d=1.4-2мм с нижним положением шва при катетах 9-12мм) коэффициенты проплавления β_f = 0,8 и β_z = 1,0.

Расчетные сопротивления:

Вычисляем катеты:

–на срез по металлу шва:

–на срез по металлу границы сплавления:

Максимально возможный катет .

Минимально возможный катет выбираем = 10 мм (СП 16.13330.2017)

Принимаем катет = 10 мм.

16. Конструирование монтажного стыка.

Стык выполнять в середине пролета главной балки с соблюдением порядка (рис. 24):

1. 
   Выполнить стыковой шов стенки (1);
   
2. 
   Выполнить стыковой шов верхнего пояса (2);
   
3. 
   Выполнить стыковой шов нижнего пояса (3).
   
4. 
   Выполнить не заваренные по 500 мм с каждой стороны от стыка на
   

заводе-изготовителе поясные швы, соединяющие полку со стенкой. При данном обеспечении сварного соединения необходим физический контроль качества стыка нижнего (растянутого) пояса.


Рис. 23 Монтажный стык главной балки

3. 1   2   3

---

Конструирование и расчет колонны.

17. Стержень колонны.

Исходные данные:

1. 
   Расчётное усилие N = 2 =2326,28×2 = 4652,5 кН.
   
2. 
   Материал – сталь класса С275.
   
3. 
   Закрепление концов шарнирное (рис. 25).
   

Рис. 24 Конструктивная и расчетная схемы колонн

Геометрическая длина (высота) колонны:



Предварительно принимаем R_y = 27кН/см², коэффициент условий работы γ_с = 1, гибкость в первом приближении λ = 80 и коэффициент продольного изгиба По табл.72 СП16.13330.2017 (СНиП II-23-81) методом интерполяции: φ = 0,646:



Коэффициенты приведения геометрических длин к расчетным длинам μ_х = μ_y= 1,0, следовательно принимаем расчетные длины равными геометрическим.

Радиусы инерции:

Определяем требуемые значения габаритных размеров сечения колонны для случая ее равноустойчивости: ,

С учетом требований автоматической сварки, применения для полок стандартых элементов (ГОСТ 82-70) и модульности высоты сечения колонны (М=10мм) в первом приближении примем габариты сечения колонны h_k = 30 см и b_f = 40 см.

Площадь сечения:


Рис. 25 Сечение колонны в первом приближении

Проверка общей устойчивости колонны.

Момент инерции сечения относительно оси «y»:



Радиус инерции сечения относительно оси «y»:

---

Гибкость колонны в плоскости, перпендикулярной оси «y»:

Полученное значение гибкости меньше предельно допустимого [λ] = 120.

По табл.72 СП16.13330.2017 (СНиП II-23-81) методом интерполяции определяем минимальное значение коэффициента продольного изгиба:

φ_min = 0,629.

Устойчивость стержня:

Необходимо увеличить жесткость сечения.

Во втором приближении принимаем габариты сечения колонны h_k = 42 см и b_f = 40 см. Толщину стенки и полки оставляем прежними t_f = 3,0 см и t_ω = 1,0 см.

Площадь сечения:

Момент инерции сечения относительно оси «y»:

Радиус инерции сечения относительно оси «y»:

Гибкость колонны в плоскости, перпендикулярной оси «y»:

, φ_min = 0,652.

Проверка устойчивости:


Недонапряжение составляет 0,95 % < 5 %. Общая устойчивость колонны обеспечена.

Проверка местной устойчивости отдельных элементов колонны: стенки и полки.

Условную гибкость колонны :

Условие устойчивости стенки:

Действительная гибкость стенки:

Предельно допускаемая величина гибкости: .

Условная гибкость колонны , в таком случае:

, но не более 2,3.

Предельно допускаемая величина гибкости:

, устойчивость обеспечена.

Проверим выполнение неравенства:

---

>36

следовательно требуется постановка парных поперечных ребер жесткости в двух сечениях по высоте колонны в целях исключения потери общей устойчивости колонны в результате закручивания.

Проверка местной устойчивости полки.

Расчетная ширина свеса полки:

Отношение свеса к толщине:

Предельно допускаемую величину отношения свеса к толщине для полок, окаймленных ребрами:

, следовательно полка устойчива. После проведенных проверок следует вывод о соответствии принятой колонны эксплуатационным требованиям.

18. Оголовок колонны.

Оголовок колонны показан на рис. 27. Плита принимается конструктивно толщиной . Необходимо определить размеры продольных ребер.

Требуемая площадь смятия определится по формуле:

Расчетное сопротивление стали на смятие по табл.51 СП16.13330.2017 (СНиП II-23-81) : R_p = R_u = 37 кН/см²

Требуемая площадь смятия:

Требуемая ширину ребра оголовка определяется конструктивно:



Принимаем (ГОСТ 103–2006).

Требуемая толщина одного ребра:

Принимаем (ГОСТ 103–2006).

Длина швов, прикрепляющих ребра к стенке колонны:

- из условия работы на срез по металлу шва:

- из условия работы на срез по металлу границы сплавления:

Минимальный катет: =8 мм; Максимальный катет: .

В первом приближении примем катет:

---

= 10 мм.

Коэффициенты проплавления: и .

Расчетные сопротивления угловых швов на срез по металлу шва и металлу границы сплавления: .

Длины швов:



Проверяем полученные длины швов:

Принимаем высоту ребра h_p = 65 см по наименьшей из расчетных длин швов.



Рис. 26 Ребра оголовка

19. База колонны.

Исходя из расчетной нагрузки на колонну в качестве шарнирной базы принимаем плиту t_пл ≤ 40 мм, усиленную элементами жесткости.

Площадь плиты :

Усилие в базе N_б:

Коэффициент = 1,0.

В первом приближении примем бетон фундамента класса В10. R_b = 0,6 кН/см².

Расчётное сопротивление бетона смятию:

Требуемая площадь плиты:

Ширина плиты :

Принимаем (ГОСТ 82-70).

Длина плиты:

Принимаем (ГОСТ 82-70).

Давление под плитой принимаем равномерно распределенным:

;

Таким образом, плиту рассчитываем как изгибаемую пластину.

Определяем наибольший изгибающий момент:

Закрепление по одному канту (участок 1):

---