Проект балочной площадки (стр. 4 из 4)

Рисунок 8 – К проверке сечения относительно свободной оси

Расчет планок

Расчетная поперечная сила:

Q_усл = 0,27А = 0,27·123 = 33,21 кН

Поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани.

Q_пл = Q_усл/2 = 33,21/2 = 16,6 кН

Изгибающий момент и поперечная сила в месте прикрепления планки

М_пл = Q_пл·l_b/2 = 16,6·122/2 = 1012 кН·см

F_пл = Ql_b/b_a = 16,6·122/36,5 = 55,5 кН

Принимаем приварку планок к полкам швеллеров угловыми швами с катетом шва k_ш = 0,8 см.

= 200 МПа, β_ш = 0,8

Необходима проверка по металлу шва. Расчетная площадь шва

А_уш = k_ш·l_ш = 0,8·(25 – 2·0,8) = 18,72 см²

Момент сопротивления шва

W_ш = k_ш·l²_ш/6 = 0,8·(25 – 2·0,8)²/6 = 73 см³

Напряжение в шве от момента и поперечной силы:

σ_уш = М_пл/W_ш = 1012/73 = 13,86 кН/см²

τ_уш = F_пл/А_уш = 55,5/18,72 = 2,9 кН/см²

Проверяем прочность шва по равнодействующему напряжению:

Размеры планки 320×250×10

12. Расчет базы колонны

Требуемая площадь плиты из условия смятия бетона найдем по формуле:

где R_см.б = γ·R_b, для В 12,5 => R_b = 7,5 МПа: γ = 1,2

R_cм.б. = 1,2·7,5 = 9 МПа

Принимаем плиту размером 55×60 см

А_пл = 55×60 = 3300 см²; σ_ф = N/A_пл

σ_ф = N/A_пл = 2540/3300·10^-1 = 7,7 МПа < R_см.б = 9 МПа

Толщину плиты принимаем из расчета отдельных участков.

М = σ_ф·а²/2 = 770·9²/2 = 31185 Н·см = 0,31 кН·м

Проверим работу среднего участка плиты 1, заключенного между ветвями и опертыми по четырем сторонам. Отношение сторон составит

b/a = 404/400 = 1,01

Требуемый момент сопротивления сечения плиты составит W = M/R_yγ_c = = 31185/20500 = 1,52 см³,

где R_y = 205 МПа – при толщине листов 21 – 40 мм.

При толщине табл. 5.5 (с. 137 II) вычисляем изгибающие моменты для полос шириной 1 см

М_а = α₁·σ_ф·а² = 0,05·770·40² = 61600 Н·см

М_в = α₂·σ_ф·а² = 0,048·770·40² = 59136 Н·см

при b/a = 1,01; α₁ = 0,05; α₂ = 0,048

Требуемую толщину плиты определяем по М_а:

Принимаем плиту толщиной 40 мм.

Высота листов траверсы:

h = N/β_f·k_ш·R_ушγ_с·n_ш = 2540000/0,7·1·18000·1·1·4 = 50,3 см

где k_ш = 10 мм, n = 4 – число швов.

Принимаем высоту траверсы = 50 см.

Анкерные болты принимаем конструктивно диаметром 24 мм.

Размеры фундамента в плане принимают на 15 – 20 см в каждую сторону от опорной плиты.

L_Ф×В_Ф = 80×90 см

условие прочности фундамента соблюдаются. Глубина заделки анкеров диаметром 24 мм должна быть не менее 850 мм.

Рисунок 9 – Схема базы колонны

13. Расчет оголовка колонны

Рисунок 10 – Схема оголовка колонны

Принимаем толщину опорной плиты оголовка 20 мм.

При k_ш = 0,8 см, высота ребра составит:

h_p = N/4β_f·k_ш·R_уш·γ_уш·γ_с = 2540000/4·0,7·0,8·18000·1·1 = 62 см.

Принимаем высоту ребра 62 см.

Длина ребра l_p = 320 мм = z

l_p = 28 + 2 + 2 = 32

Толщина ребра:

t_p = N/l_p·R_s = 2540000/0,32·33200 = 2,4 см

Принимаем t_p = 25 мм

R_s = 332 МПа

z – расчетная длина распределения местного давления опорных ребер балки.

Проверяем напряжение в швах, прикрепляющих ребра оголовка к плите при k_ш = 12 мм.

σ = N/β_f·h_ш·Σl_ш = 2540000/0,7·1,2·154 = 19635 Н/см² = 196,35 МПа < < R_уш·γ_уш·γ_с = 200 МПа,

где Σl_ш = 2·42 + 2·(40 – 5) = 154 см

Ветви колонны приваривают к опорной плите швами толщиной 6 – 8 мм.

Размер плиты оголовка назначаем конструктивно 500×460 мм.

Литература

1. Металлические конструкции. Учебник для вузов. Под редакцией Е.И. Беленя – М.: Стройиздат, 1986 г.

2. Примеры расчета металлических конструкций. Учебное пособие для техникумов. Мандриков А.П. – М.: Стройиздат, 2001 г.

3. Методические указания. Сост. И.В. Слепнев. Краснодар, 2006 г.