Расчет опирания главной балки на колонну

 

Главная балка опирается на колонну сбоку (рис. 1.12).

 

 

 

 

Рис. 1.12

 

 

Рассчитываем опорное ребро главной балки на смятие торцевой поверхности. Требуемая площадь опорного ребра главной балки из условия смятия торцевой поверхности:

 

A ³	Q		=	975,6	= 27,1 (см2),
r	R p	g c		36 ×1

 

где Q = 975,6 кН – опорная реакция главной балки;

 

R _p = R _и =36кН/см²–расчетное сопротивление стали смятию торцевойповерхности при наличии пригонки (табл. 2 [6]) а R _и – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению (табл. В.5

[6]);

 

g _c =1,0 (табл. 1 [6]).

 

Принимаем опорное ребро шириной b _r = 10 см в соответствии с шириной полки главной балки измененного сечения (из условия размещения монтажных

болтов минимальная ширина ребра 18см)										и толщиной t r = 21 мм. При этом
соблюдается условие п. 8.5.17					[6], согласно которому толщина ребра должна
		R y
быть больше, чем 3b¢				= 3 ×10	×		24		= 1,02	см (b¢ - выступающая часть ребра).
r		E					20600			R

Крепление опорного ребра к поясам и стенке балки выполняем полуавтоматической сваркой в среде СО₂ сварочной проволокой Св - 08Г 2С (табл. Г.1 [6]) диаметром d = 2 мм. Согласно п. 14.1.7 [6], принимаем k _f = 7 мм.

 

Прочность сварных швов, прикрепляющих опорное ребро к стенке балки, проверяем, согласно п. 14.1.16 [6]:

 

 

где n = 2 – количество сварных швов;

l w =85b f k f

= 85 × 0,9 × 0,7 = 53,55 (см) – расчетная длина шва (п. 14.1.7 [6]);

b

f

= 0,9 ,

b

z

=1,05 (табл.

39 [6]); R = 21,5 кН/см2

(табл.

Г.2 [6]);

Wf

R

= 0,45R

= 0,45 × 37 =16,65

(кН/см2) (табл. 4 [6]);

R =37кН/см2

(табл. В.5

wz

un

Un

[1]);

g c =1,0 (табл. 1 [6]).

975,6

= 0,34 < 1

– условие выполняется;

2 × 0,9 × 0,7 ×53,55 × 21,5 ×1

975,6

= 0,37 < 1– условие выполняется.

2 ×1,05 × 0,7 ×53,55 ×16,65 ×1

 

Согласно п. 8.5.17 [6], проверяем опорный участок балки на устойчивость из плоскости балки как стойку (условный опорный стержень), нагруженную опорной реакцией по формуле (7) [6]:

 

975,6

=

0,73 < 1– условие выполняется.

0,908 ×61,04 × 24 ×1

 

Опорная реакция балки передается с опорного ребра на опорный столик, приваренный к колонне. Толщину опорного столика принимаем 40мм (стандартная толщина), ширину – несколько больше ширины опорного ребра главной балки– 25см. Крепление столика выполняем полуавтоматической сваркой в среде СО₂ сварочной проволокой Св - 08Г 2С (табл. Г.1 [6])

 

диаметром d = 2 мм. Согласно п. 14.1.7 [1], принимаем k _f = 8 мм (по толщине стенки швеллера).

Высоту        опорного столика l₁ определяем по длине сварных швов,

 

прикрепляющих его к колонне, согласно п. 14.1.16 [6]:

 

 

- по металлу шва

 

l1	³		1,3Q			+1;
		n b f k f		R wf g c
- по металлу границы сплавления
l1	³		1,3Q			+1,
			n b z k f R wz g c

 

где 1,3 – коэффициент, учитывающий возможность неравномерной передачи опорного давления;

 

n =2–количество сварных швов;

b

f

= 0,9 ,

b

z

=1,05 (табл.

39 [6]);

R =21,5кН/см2(табл.

Г.2

[6]);

wf

R

= 0,45R

= 0,45 × 37 =16,65 (кН/см2)

(табл. 4 [6]);

R =37кН/см2

(табл. В.5

wz

un

un

[1]);

g c =1,0 (табл. 1 [6]).

l1

³

1,3 ×975,6

+1 = 32,5 (см);

2

× 0,9 × 0,8 × 21,5 ×1

l1

³

1,3 ×975,6

+1 = 47,6 (см).

2

×1,05 × 0,8 ×16,2 ×1

Согласно п. 14.1.7 [6], расчетная

длина шва

должна быть

не

более

85b f k f = 85×0,9 ×0,8 = 61,2 (см).

Принимаем высоту опорного столика l1 = 60 см.

 

Расчет базы колонны

 

Размеры опорной плиты определяем из условия смятия бетона под плитой

 

(п. 3.81 [4]):

 

A pl ³	N	=	1959,65		= 2194,5	(см2),
	Y R b,loc			1× 0,89

 

где N = 2Q_max + G = 2 ×975,6 +12 = 1959,65 (кН) – нагрузка от колонны, включая ее собственный вес G;

 

 

Y = 1 – при равномерно распределенной местной нагрузке по площади смятия

 

(п. 3.81 [4]);

 

R _b,loc= j _b R _b =1,05×0,85=0,8925(кН/см²)–расчетное сопротивление бетона смятию

 

(п. 3.81 [4]);

 

j _b =1,05 (п. 3.81 [4]) (принимаем предварительно);

 

R _b =0,85кН/см²–расчетное сопротивление бетона класса В15сжатию дляпредельного состояния первой группы (табл. 2.2 [4]).

 

Минимальная ширина плиты из условия размещения фундаментных болтов

 

(рис. 1.13):

 

B _pl,min= h +2t +2 с =36+2×1,4+2×9,0=56,8(см),

 

где c = 3 d₀ = 3 ∙ 30 = 90 (мм) (табл. 40 [6]);

 

d₀= 1,5d = 30(мм) –диаметр отверстия для фундаментного болта; d = 20мм–диаметр фундаментного болта(табл. 5.6 [1]).

Согласно ГОСТ 82-70*, принимаем B _pl = 62 см, тогда размер с=9,6см.

Длина плиты: L pl ³	A pl	=	2195	= 36,6	(см). Принимаем L pl = 60 см.
	B pl		60

 

 

Рис. 1.13

 

поэтому перерасчет принятых размеров плиты не требуется.

 

Определяем толщину плиты. Плита работает на изгиб от равномерно распределенной нагрузки,

 

q =

N

×1 см =

1959,65

×1 = 0,54

(кН/см).

B pl

×

L pl

60 × 60

Рассмотрим отдельные участки плиты (п.8.6.2 [6] и рис. 1.13):

I участок: M

I

=a

1

q h2

= 0,088 × 0,54 × 362 = 61,6 (кНсм),

где

a1 = 0,088

–

коэффициент,

определяемый

по табл. Е.2 [6] при

b

=

36 - 2 × 0,8

= 0,96 ;

h

36

II участок: M II

= a3 q h2,

 

где a₃ – коэффициент, определяемый по табл. Е.2 [6];

 

b1

=

11

= 0,31 < 0,5 , поэтому в запас прочности значение M

принимаем как для

II

h

36

консоли длиной b1

q b2

0,86 ×102

M II

=

1

=

= 43 (кНсм),

2

2

где b =

L pl

- b

=

60 - 40

= 10 (см) – ширина II участка;

1

2

2

III участок: M III =

q c 2

=

0,86 ×92

= 34,83 (кНсм).

2

2

Материал плиты сталь С255 (табл. В.1 [6]). Толщина плиты по формуле

(101) [6]:

t pl

³

6 M max

=

6 ×61,6

= 3,93 (см),

R y g c

24 ×1

где R y

= 24 кН/см2 (табл. В.5

[6]); g c

= 1,0 (табл. 1 [6]).

Принимаем t pl = 40 мм по ГОСТ 82-70*.

Крепление

траверсы

к

ветвям

колонны и опорной

плите выполняем

полуавтоматической сваркой в среде СО₂ сварочной проволокой Св - 08Г 2С

 

 

(табл. Г.1 [6]) диаметром d = 2 мм. В соответствии с требованиями п. 14.1.7 [6], принимаем k _f = 10 мм.

 

Высоту траверсы h _t определяем из условия передачи усилия от ветвей колонны на опорную плиту через сварные швы. Согласно п. 14.1.16 [6], длина сварных швов:

 

- по металлу шва

 

h t ³

N

+1 =

1963,2

+1

= 26,4

(см);

n b f

k f R w f

4 × 0,9 ×1,0 × 21,5 ×1

g c

- по металлу границы сплавления

h t =

N

+1 =

1963,2

+1

= 29,9 (см),

n b z k f

R w z g c

4

×1,05 ×1,0 ×16,65 ×1

где n=4 – количество сварных швов;

b

f

= 0,9 ,

b

z

=1,05 (табл.

39

[6]);

R =21,5кН/см2(табл.

Г.2

[6]);

wf

R

= 0,45R

= 0,45 × 37 =16,65 (кН/см2) (табл. 4 [6]); R

= 37 кН/см2

(табл. В.5

wz

un

un

[1]);

g c =1,0 (табл. 1 [6).

Принимаем h t=30см по ГОСТ 82-70*.

Проверяем прочность

траверсы на

изгиб и

срез

как балку

с

двумя

 

консолями. Расчетная схема траверсы приведена на рис. 1.14. Материал траверсы сталь С255 (табл. В.1 [6]).

 

Рис. 1.14

 

Погонная расчетная нагрузка на одну траверсу (обозначения размеров по рис. 1.11):

 

	æ h		ö	æ 36		ö		(кН/см) – в середине пролета;
q1	= q ç		+ t + c ÷	= 0,36 ç		+1,4 + 9,6÷	= 24,9
		2			2
	è		ø	è		ø

 

q₂= q ^{B pl} /2 =0,86 ×^62/₂=25,8(кН/см) –на консоли.

 

Максимальный изгибающий момент в траверсе

			q b2		q	b2		24,9 × 402			25,8 ×10		2	= 1506,5 (кНсм).
M		=	1	-		2 1	=			-
	T		8			2		8			2

 

Максимальная поперечная сила в траверсе

 

Q =	q1 b	+ q b =	19,22 × 40	+19,22 ×10 = 577 (кН).
T	2	2 1	2

 

Прочность траверсы по нормальным напряжениям вычисляем по формуле

 

(41) [6]:

 

M T

1506,5

= 0,14 < 1 – условие выполняется,

=

W x

R y g c

210 × 24 ×1

t

где R y

= 24 кН/см2 (табл. В.5 [1]); g c =1,0 (табл. 1 [6]);

t h

2

1,4 × 302

3

W x =

t

=

= 210 (см

)

6

6

t

 

Прочность траверсы по касательным напряжениям вычисляем по формуле

 

(42) [6]:

Q T

S x

480,3 × 157,5

– условие выполняется;

t

=

= 1,23

> 1

I x

tR s g c

3150 ×1,4 ×13,92 ×1

t

t × h2

1,4 × 302

3

где S x =

t

=

= 157,5 (см

)

8

8

t

 

Согласно п.8.2.1 [6] при одновременном действии в сечении момента и поперечной силы, что имеет место в опорных сечениях траверсы, прочность необходимо проверять по формуле (44) [6]. Для этого определим величину изгибающего момента на опоре:

q

b2

25,8 ×102

= 825,6(кНсм),

M

=

2 1

=

T 1

2

2

а также нормальных и касательных напряжений в этом сечении

s =

M T 1

=

825,6

= 8,44 (кН/см2).

W x

210

t

 

 

---

Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 228; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!