- •П.А. Доржиев расчет и конструирование элементов балочной клетки и колонны
- •Содержание
- •Введение
- •1.1. Цель курсовой работы
- •1.2. Содержание и оформление работы
- •Первый лист
- •Второй лист
- •1.3. Распределение трудоемкости выполнения работы
- •2. Выбор марки стали и назначение расчетной схемы
- •3. Технико-экономическое обоснование балочной клетки
- •3.1. Выбор компоновочной схемы балочной клетки
- •4. Расчет настила
- •Толщина и пролет железобетонной плиты
- •5. Расчет балок настила и вспомогательных балок
- •5.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •5.2. Определение усилий и подбор сечения для балки настила
- •5.3. Проверка принятого прокатного профиля
- •5.3.1. Проверка нормальных напряжений
- •5.3.2. Проверка касательных напряжений Касательные напряжения следует определять и проверять в опорном сечении:
- •5.3.3. Проверка жесткости
- •5.4. Выбор оптимального варианта
- •6. Расчет главной балки при усложненном типе балочной клетки
- •6.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •6.2. Определение усилий
- •Максимальная величина поперечной силы (она же – опорная реакция)
- •- В опорном сечении со стороны пролета
- •Максимальная величина опорной реакции двухконсольной балки
- •6.3. Компоновка сечения
- •Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки
- •6.4. Проверка нормальных напряжений
- •- То же в опорном сечении со стороны пролета
- •Опорная реакция двухконсольной балки от собственного веса
- •6.5. Проверка жесткости
- •6.6. Изменение сечения балки по длине
- •Требуемый момент сопротивления измененного сечения:
- •Требуемая площадь пояса в измененном сечении:
- •Ширина пояса в измененном сечении:
- •Для измененного сечения балки вычисляют:
- •6.7. Проверка прочности балки в измененном сечении
- •6.8. Проверка касательных напряжений в опорном сечении
- •6.9. Проверка общей устойчивости
- •7. Расчет главной балки при нормальном типе балочной клетки
- •7.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок
- •7.2. Определение усилий
- •7.3. Компоновка сечения
- •7.4. Проверка нормальных напряжений
- •7.5. Проверка жесткости
- •7.6. Изменение сечения балки по длине
- •7.7. Проверка прочности балки
- •7.8. Проверка общей устойчивости
- •7.9. Проверка местной устойчивости элементов балки
- •7.10. Расчет поясных швов
- •7.11. Конструирование и расчет опорной части
- •7.12. Конструирование и расчет монтажного стыка главной балки
- •Lмаксh-(120-180) мм
- •7.13. Конструирование сопряжения вспомогательных балок
- •8. Расчет колонны
- •8.1. Расчет стержня колонны сплошного сечения
- •8.2. Проверка местной устойчивости элементов стержня колонны
- •8.3. Расчет стержня колонны сквозного сечения
- •8.4. Расчет планок
- •8.5. Расчет оголовка колонны
- •8.6. Расчет базы
- •Пример выполнения курсовой работы Исходные данные расчета :
- •Технико-экономическое обоснование комоновки балочной клетки
- •Выбор компоновочной схемы
- •1.2. Выбор стали основных конструкций
- •1.3. Расчет настила
- •1.4. Расчет балок настила и вспомогательных балок
- •Нормативный изгибающий момент
- •Подбираем сечение вспомогательных балок
- •Определение усилий
- •2.3. Компоновка сечения главной балки
- •2.4. Проверка нормальных напряжений
- •Изменение сечения балки по длине
- •Проверка прочности балки в измененном сечении
- •Проверка местной устойчивости элементов балки и расчет ребер
- •Проверка жесткости Проверяют жесткость разрезной балки
- •Расчет поясных швов
- •2.10. Конструирование и расчет опорной части балки
- •2.11. Расчет и конструирование монтажного стыка
- •Проверим прочность поясных накладок , ослабленных отверстиями под болты
- •3. Расчет колонны
- •3.1. Расчет стержня колонны сквозного сечения
- •Принимаем ветви из двух швеллеров № 40
- •3.2. Расчет планок
- •3.3. Расчет оголовка колонны
- •3.4. Расчет базы колонны
- •Исходные данные для проектирования
- •Список литературы
- •670013, Г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40 в
8.4. Расчет планок
;
(8.12)
где - коэффициент принимается равным меньшему из двух значения
,
или
;
- коэффициент
принимается для составного стержня в
плоскости соединительных элементов;
мин
- меньший из коэффициентов продольного
изгиба (в плоскости соединительных
элементов или в плоскости, перпендикулярной
ей); =N/A
- напряжение сжатия в элементе.
Изгибающий момент и поперечная сила в месте прикрепления планки
;
,
где n - количество плоскостей соединительной решетки.
Кроме того, для обеспечения местной устойчивости планок необходимо выдержать соотношения
;
(8.13)
Учитывая, что несущая способность планки больше, чем несущая способность сварных швов, прикрепляющих ее к ветви, проверяют прочность сварных швов. Равнодействующее напряжение
,
(8.14)
где
;
,
или
,
где
;
,
Стержень колонны укрепляется диафрагмами через 3-4 м по высоте (см. рис. 22), при этом в отправочном элементе должно быть не менее 2-х диафрагм. Толщина диафрагмы принимается 8-14 мм.
Рис. 21. Соединительные планки Рис. 22. Диафрагма
8.5. Расчет оголовка колонны
Оголовки колонн должны быть увязаны с опорной частью главных балок, их основные решения приведены на рисунках 23 и 24.
Расчетными элементами оголовка являются ребра и швы, прикрепляющие ребра к колонне. Определяют ширину опорного ребра оголовка сплошной колонны
(8.15)
Требуемая площадь опорных ребер
,
где F - величина опорного
давления на оголовок F=2Q;
по второй схеме и F=1.5Q
по первой схеме. Зная ширину опорного
ребра, определяют толщину ребра
; при
условии
.
(8.16)
Рис. 23. Оголовок сплошной колонны и опорное ребро.
Высоту оголовка сплошной колонны, примерно равную длине опорного ребра, определяет работа на срез стенки колонны, опорного ребра, швов, соединяющих ребро и стенку.
Длина опорного ребра оголовка, определяемая работой стенки колонны на срез
(8.17)
Катет шва, обеспечивающего прикрепление ребра к стенке, определяют по формуле:
, или
,
где
см. Максимальную и минимальную высоту
шва определяют в зависимости от толщины
соединяемых элементов (ребра и стенки)
по таблицам 2, 3 приложения 5, длина шва
не должна превышать 85fKf.
При tS<t опорное ребро проверяют на срез:
(8.18)
Рис. 24. Траверса оголовка сквозной колонны.
Для обеспечения жесткости опорное ребро укрепляют поперечным ребром, ширину которого принимают равной bS, а толщину - не менее
(8.19)
Конструктивной особенностью оголовка сквозной колонны является наличие траверсы (см. рис. 24).
Высоту траверсы определяет работа стенки ветви колонны на срез:
,
(8.20)
где t - толщина стенки ветви.
Толщину
траверсы определяет ее работа на срез:
.
(8.21)
Дальнейший расчет оголовка сквозной колонны (проверка опорного ребра, швов, прикрепляющих ребро к траверсе и траверсу к ветвям) выполняют аналогично расчету оголовка сплошной колонны.
Снизу траверсу укрепляют ребром жесткости, ширину которого принимают равной (2bS+tтр), а толщину - не менее .
Высоту оголовка обычно принимают равной высоте сечения сплошной колонны (h) или расстоянию между ветвями сквозной колонны (b’).
Если высота оголовка получается значительно больше, следует увеличить толщину стенки колонны в пределах высоты оголовка сплошной колонны за счет вставки (см. рис.20), или увеличить толщину стенки ветвей сквозной колонны за счет приварки дополнительных накладок.
