Проектирование металлической балочной клетки

курсовая работа

10.3 База колонны К4

Площадь опорной плиты базы определяются из условия смятия бетона фундамента под плитой

Апл N / Rb,loc,

где Rb,loc - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле Rb,loc = Rb · г , здесь Rb - расчетное сопротивление бетона сжатию (призменная прочность), принимаемое по табл. 13

г = - коэффициент, учитывающий местное сжатие бетона, принимаемый в первом приближении г = 1,2 … 1,4;

Аф - площадь верхнего обреза фундамента.

Класс бетона фундамента В10.

Задавшись коэффициентом г = 1,4, определяем расчетное сопротивление бетона смятию

Rb,loc = Rb · г = 0,6 · 1,4 = 0,84 кН/см2,

где Rb = 0,6 кН/см2 - призменная прочность бетона класса В10 табл. 13.

Требуемая площадь опорной плиты:

см; см.

Принимаем мм.

Назначаем размеры фундамента:

Вф = Lф = 500 + 300 = 800 мм.

Площадь опорной плиты и верхнего обреза фундамента:

Апл = В · L = 50 · 50 = 2500 см2; Аф = Вф · Lф = 80 · 80 = 6400 см2.

Уточняем коэффициент, учитывающий местное сжатие бетона, и расчетное сопротивление бетона смятию:

г = = = 1,37;

Rb,loc = Rb · г = 0,84 · 1,37 = 1,15 кН/см2.

Проверяем давление в бетоне фундамента:

кН/см < Rb,loc = 1,15 кН/см2.

Определяем толщину плиты приближённым методом:

Находим момент в плите по кромке колонны, рассматривая трапециевидный участок плиты как консоль.

М = Атрап · q · с,

где Атрап - площадь сечения трапеции

см

с - расстояние от центра тяжести трапеции до кромки колонны

см.

кНсм.

Требуемая толщина опорной плиты:

3,59 см,

Rу = 28 кН/см2 - расчетное сопротивление стали по пределу текучести табл. В.5 при tпл = 40…80 мм.

Принимаем толщину опорной плиты tпл = 40 мм (см. прил. 4).

При необходимо проверить подобранные размеры плиты более точным методом, учитывающим пространственный изгиб плиты. Для этого квадратную плиту и прямоугольное сечение колонны заменяем равновеликими по площади кругами:

Апл = В · L = 50 · 50 = 2500 см2; rпл = = 28,22 см;

см; см.

В каждой точке такой плиты можно определить моменты, действующие в радиальном и тангенсальном направлениях:

Мr = kr · N кНсм; Мt = kt · N кНсм,

где kr , kt - коэффициенты, зависящие от отношения радиусов контура колонны и плиты rкол / rпл = 16,47 / 31,04 = 0,531, определяемые по табл. 8.6:

=0,029; =0,049.

кНсм; кНсм.

Нормальные напряжения в опорной плите:

кН/см

кН/см > кН/см,

поэтому увеличиваем толщину плиты до мм,

кН/см;

кН/см < кН/см.

Касательные напряжения определяем из условия продавливания:

ф = кН/см.

Прочность плиты проверяем по приведенным напряжениям:

упр==

Так как прочность плиты обеспечена, то окончательно принимаем tпл = 50 мм.

Сварные швы, прикрепляющие колонну с фрезерованным торцом к опорной плите, рассчитываем на усилие, составляющее 15% от общего давления. Сварка ручная электродами Э50 табл. Г.1.

Проверяем прочность сварного шва:

- по металлу шва:

;

- по металлу границы сплавления:

,

где вf = 0,7, вz = 1 - коэффициенты глубины проплавления табл. 39;

kf,min = 10 мм - катет шва, принимаемый по табл. 38 при tпл = 50 мм;

Rwf = 21,5 кН/см2 - расчетное сопротивление углового шва по металлу шва, определяемое по табл. Г.2 для электродов Э50;

Rwz = 0,45 · Run = 0,45 · 45 = 20,25 кН/см2 - расчетное сопротивление углового шва по металлу границы сплавления;

Run = 45 кН/см2 - нормативное временное сопротивление, определяемое по табл. В.5 для стали С345 при tпл = 50 мм; ;

У lw - расчетная длина сварного шва:

см

кН/см.

кН/см.

Фундаментные болты принимаем конструктивно d = 30 мм из стали 09Г2С по ГОСТ 19281-73*, диаметр отверстий для болтов dотв = 45 мм.

11. Расчет колонны сквозного сечения

Сечение колонны проектируем из двух ветвей: швеллеров (или двутавров); ветви соединяются между собой при помощи планок (см. рис.13.1).

Расчетные длины колонны: м; м. Усилие в колонне

кН. Сталь С345 по ГОСТ 27772-88.

Делись добром ;)