ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 241
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Вариант 2. Усложненный тип балочной клетки
Компоновка и подбор сечения составной главной балки
Изменение сечения балки по длине
Проверка прочности, общей устойчивости и прогиба сварной балки
Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки сварной балки
Расчет поясного шва сварной балки
fРасчет опорного ребра сварной балки
Подбор сечения сплошной центрально-сжатой колонны
Геометрическая высота колонны
???? =6,5 -0,01 -0,27-1,1 +0,6 = 5,72 м
Расчѐтная продольная сила, действующая на колонну, равна сумме опорных реакций от двух главных балок опирающихся на неѐ
N = 2 · Qmax = 2· 694,8=1389,6 кН,
Материал колонны – сталь С245, расчѐтное сопротивление которой при t
=1,5-20 мм Rу= 240 МПа = 24 кН/см2. Коэффициент условий работы γс=1. Принимаем сечение стержня колонны двутавровым, сваренным из трех листов.
Расчетная длина стержня колонны
????ef = 0,7???? = 0,7· 5,72 = 4,0 м.
Задаемся гибкостью λ=70 ( для сплошных колонн при N =1500…2500 кН можно принять в пределах λ =100…70; при N = 2500…4000 кН - λ =70…50).
Условная гибкость колонны = √ = 70√ 24
= 2, 9.
???? 2,06∙104
Из таблицы 4. 2 определяем тип кривой устойчивости – тип «b».
Таблица 4.2 Значения коэффициентов α и β в зависимости от типа сечения
В соответствии с рекомендацией проекта новых норм, по таблице 4.3 находим соответствующее
заданной условной гибкости значение коэффициента устойчивости υ при центральном сжатии. Для кривой типа b υ = 0,672.
Предварительно определяем требуемые:
площадь сечения колонны
Aтр.
N
y
с
R
1389
0 , 762
, 6
24
76 ,0 см2 ;
1
радиус инерции
iтр
???? ef
400
70
5 ,7 см;
ширина сечения по табл. 3.1
bтр
iтр
к2
5 , 7
0 , 24
23 ,75
см.
Принимаем bтр= bf=hw= 24 см.
Таблица 4.3 Коэффициент устойчивости при центральном сжатии
Для обеспечения равноустойчивости колонны в обеих плоскостях следует стремиться к такому распределению общей площади сечения, чтобы около (70 80) % ее приходилось на долю поясов. Тогда толщина пояса и стенки колонны будут равны соответственно
???? = 0,75 ∙ ????тp = 0,75 ∙ 76 = 1,19cm ≈ 1,2 cm;
f 2 ∙ ????тp
2 ∙ 21
???? = Aтp − 2(????f · ????f) = 76 − 2(24 · 1,2) = 0,75 ≈ 0,8 cm.
w ℎw 24
Полная площадь поперечного сечения колонны
A = 2(????f · ????f) + (ℎw · ????w) = 2(24 · 1,2) + (24 · 0,8) = 76,8 cm2 >
> Aтp = 76,0 cm2.
Рисунок 4.7. Сечение колонны со сплошной стенкой
f
Проверяемобщуюустойчивостьколонныотносительнооси«у»
???????? = 2 ∙
????f ∙ ????3 12
= 2 ∙
1,2 ∙ 243
12
= 2764,8 cm4;
y
i
6 ,0
cм;
???? ef
iy
400
66 ,7 .
6 ,0
Условная гибкость колонны = √ = 66,7√ 24
= 2,28.
???? 2,06∙104
По проекту новых норм (таблица 4.3 ) для кривой типа «b» коэффициент устойчивости при центральном сжатии υ = 0,78.
???? = ????
???? ∙ ????
= 1389,6
0,78 ∙ 76,8
= 23,2 кH/cm2 < 24кH/cm2.
24 − 23,2 ∙ 100% = 3,3 < 5%.
24
Запас прочности не превышает 5%, поэтому принимаем сечение без изменения.
Проверяемместнуюустойчивостьстенкиколонны.
Стенка колонны будет устойчивой, если условная гибкость стенки не превысит предельную условную гибкость w
_
h
2
w ef
/ tw
Ry/ E
24 / 0 ,8
24 / 20600
1,02 ,
uw
1,30
0 ,15
1,30
0 ,15
2 ,28 2
2 ,08 .
_
w 1,02
uw
2 ,08 .
Условие выполняется, значит, стенка колонны устойчива.
Проверяемместнуюустойчивостьпоясныхлистовколонны.
Устойчивость поясных листов центрально-сжатых элементов считается обеспеченной, если условная гибкость свеса сжатого пояса
w
b t
f
0 ,33
f
f
2 t
не превышает значений предельной условной гибкости пояса
uf
0 ,36
0 ,1
0 ,36
0 ,1 2 , 28
0 ,588 .
_
f
0 ,33
uf
0 ,588 .
Условие выполняется, т.е. полка колонны устойчива.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Расчет базы сплошной колонны
Материал базы – сталь С245, расчетное сопротивление которой при толщине tw = 1,5-20 мм по табл.51[4] Ry = 24 кН/см2. Бетон фундамента В10
– расчѐтное сопротивление для первой группы предельных состояний по таблице 3.2 Rb = 6 МПа = 0,6 кН/см2.
Расчѐтная сила давления на фундамент
N = F + Gкол. =1389,6 + 3,55 = 1393,15 кН.
Здесь Gкол = A · H · ρs· γf · g = 0,00768·5,72·7,85·1,05·9,81 = 3,55 кН – вес колонны;
А – площадь сечения колонны; Н - геометрическая высота колонны; ρs = 7,85 т/м3 – плотность стали; γf – коэффициент надѐжности по нагрузке от веса колонны; g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.
Требуемая площадь опорной плиты базы
????тp
= ????
????????,
= ????
????????????
= 1393,15
1,0 ∙ 0,6 ∙ 2
= 1161 cm2,
где ????????, – расчѐтное сопротивление бетона смятию; α = 1 для бетона класса
b
ниже В25, для бетона классов В25 и выше = 13,5 ???????? ; υ
????????
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.