Рабочая площадка производственного здания

МК КП1.dwg

Бетон фундамента B20
Подливка из мелкозернистого бетона B20
Анкерный болт d = 24мм
Только в связевом блоке
болта M24 класса точности B Отв. под болты 27мм
Болты M24 класса точности B Отв. под болты 27мм
Металлические конструкции рабочей площадки производственного здания
Схема балочной клетки
Все металлические конструкции запроектированы в соответствии с требованиями СНиП -23-81* "Стальные конструкции". 2. За условную отметку 0
0 принята отметка чистого пола здания. 3. Автоматическую и полуавтоматическую сварку выполнять проволокой Св-08ГА
тип электрода Э46*. 4. Монтаж укрупнительного стыка главной балки выполнять на болтах М24 класса точности В
класса прочности 10.9
диаметр отверстия принять 27 мм. 5. Смотреть совместно с листом 2.
Болты M24 класса точности B 12шт Отв. под болты 27мм
БН Спецификация на отправочный элемент
Ось укрупнительного стыка
Отв. 26 под болты М24 2шт
Отв. 27 под болты М24 12шт
Отв. 26 под болты М24 4шт
Спецификация металла на одну марку
Наплавленный металл 1%
Неоговоренные швы принять по меньшей толщине свариваемых элементов. 3. Автоматическую и полуавтоматическую сварку выполнять проволокой Св-08ГА
тип электрода Э46*. 2. Металлические детали обрабатывать эмалью. 3. Смотреть совместно с листом 1.

МК КП1.docx

Пояснительная записка
к курсовому проекту по курсу
«Металлические конструкции»
«Рабочая площадка производственного здания»
Компоновка и выбор схемы балочной клетки 4
1Компоновка схемы балочной клетки 4
2Расчет балочной клетки с листовым настилом 4
2.1.Размещение балок настила 4
2.2.Расчет листового настила 6
3.Выбор схемы балочной клетки 7
Расчет главной балки 8
1Расчетная схема нагрузки и усилия 8
2Компоновка сечения главной балки 9
3Назначение размеров стенки и полок 10
4Проверка и обеспечение устойчивости балки сжатого пояса и стенки 13
5Изменение сечения главной балки по длине пролета 14
6Расчёт поясных швов 17
7Расчет опорного ребра главной балки 18
8Проектирование укрупнительного стыка главной балки 20
Расчет и конструирование колонны 24
1Расчетная схема. Расчетное усилие 24
2Подбор сечения и проверка устойчивости колонны сквозного сечения 24
3Расчет соединительных планок сквозной колонны 27
4Конструкция и расчет оголовка сквозной колонны 29
5Конструкция и расчет базы сплошной колонны 30
Конструирование и расчёт сопряжения балок настила с главной балкой 35
Список использованной литературы 37
на выполнение курсовой работы по МЕТАЛЛИЧЕСКИМ КОНСТРУКЦИЯМ
на тему «Рабочая площадка производственного здания»
Продольный шаг колонн рабочей площадки L= 146 м.
Поперечный шаг колонн 1= 62 м.
Отметка верха настила = 102 м.
Подплощадочный габарит =82 м.
Временная нормативная нагрузка р= 16 кПа.
Марка стали для балок и колонн С285.
Размеры площадки в плане: 3Lх3l.
Отметка чистого пола здания: +-0.000м.
Класс стали для листового настила: С235 (Ry=230МПа).
Сварочные материалы - по указаниям СП16.13330.2017.
Укрупнительный стык главной балки: на высокопрочных болтах.
Колонны: сквозного сечения.
Класс бетона фундамента: В20.
Компоновка и выбор схемы балочной клетки
1 Компоновка схемы балочной клетки
Рис.1 Схема рабочей площадки
Рабочая площадка состоит из элементов образующих балочную клетку (главных балок - ГБ и балок настила - БН) настила колонн и связей.
При нормальном типе балочной клетки нагрузка с настила передается на балки настила затем через опорные реакции на главные балки через опорные ребра которых нагрузка уходит в колонну.
Принимаем шаг балок настила так чтобы он был кратен пролету главной балки. При расстановке БН учитывают что они не должны опираться на главную балку в середине пролета поскольку в этом месте устраивается укрупнительный стык.
2 Расчет балочной клетки с листовым настилом
2.1 Размещение балок настила
Количество балок: n = 20
Шаг балок настила: а =073 м
Рис. 2 Типовая ячейка балочной клетки
Вычисляем погонную нормативную нагрузку
Рис.3 Расчетная схема балки настила
Вычисляем погонную расчетную нагрузку
Вычисляем максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки q:
Подбор сечения балок производят из условия их прочности без учета развития пластических деформаций. Из условия прочности определим требуемый момент сопротивления
где γс - коэффициент условий работы (γс = 1).
Определим расчетное сопротивление для балок настила по СНиП: Ry = 270 МПа = 27 кНсм2.
Имея в виду что для данной расчетной схемы и приняв по
табл. А.9 [2] беру 200 из условия жесткости определяют требуемый момент инерции:
По СТО АСЧМ 20-93 подбираем двутавр удовлетворяющий условию:
Принимаем двутавр № 25Б2: hбн = 250 мм; m = 296 кгм2 WX = 3242 см3
IX = 4052 см4 b = 125 мм s = 6 мм t = 9 мм.
2.3 Расчет листового настила
Настил укладывается на балки настила и приваривается к ним сплошными угловыми швами. Подбор толщины настила tн производится из расчета его жесткости. Сталь для настила С235.
Рис. 4 К расчету листового настила
Пролет настила равен:
lн = а – bf = 0.73 – 0125 = 0605 м
Толщина настила находится из предельного соотношения
Здесь – приведенный модуль упругости;
- коэффициент Пуассона.
Тогда толщина равна:
Принимаем толщину настила tн = 7 мм.
3 Выбор схемы балочной клетки
Выбор схемы балочной клетки
Выписываем необходимые данные из расчета БН для дальнейшего расчета в соответствии с принятым типом балочной клетки.
Расчетная нагрузка на БН: qБН = 4055 кгм2;
Высота БН: hБН = 250 мм
Расчет главной балки
1 Расчетная схема нагрузки и усилия
Рис. 5 К расчету главной балки
Вычислим нормативную нагрузку:
Вычисляем расчетную нагрузку:
γfp - коэффициент надежности по нагрузке (γfp = 12);
gБК - вес 1 м2 балочной клетки нормального типа;
γfg - коэффициент надежности по собственному весу (γfg = 105);
2 – коэффициент учитывающий собственный вес главной балки.
Определим максимальный изгибающий момент и максимальную перерезывающую силу.
Определим требуемый момент сопротивления из условия прочности и момента
инерции условия жёсткости:
2 Компоновка сечения главной балки
Сечение главной балки компонуется из трех листов: вертикального - стенки и двух горизонтальных – полки.
Высота балки h принимается в результате сопоставления минимальной hMIN оптимальной высоты hOPT и строительной высоты hСТР.
- высота под площадочного габарита
- зазор учитывающий прогиб в главной балки (= 01 м).
Рис. 6 Сечение главной балки
Рис. 7 К определению строительной высоты здания
hMIN рассчитывается из условия предельного прогиба.
где n0 = 250 по табл. П. 10 [2].
hOPT рассчитывается из минимума массы.
Высоту сечения h назначают в зависимости от соотношения между полученными значениями hMIN hOPT и hСТР.
Если hСТР ≥ hOPT > hMIN принимаем h = hOPT.
Если hСТР > hMIN > hOPT принимаем h = hMIN.
Если hMIN hСТР hOPT принимаем h = hСТР.
Если hСТР ≤ hMIN принимаем h = hСТР.
Принимаем для расчета h = hOPT =139 м.
3 Назначение размеров стенки и полок.
Высоту стенки hw принимают на 40 60 мм меньше h. Окончательную высоту стенки принимают равной стандартной ширине прокатной стали (кратной 50 мм).
hw = h – 004 =139 – 004 = 135 м
После предварительных расчетов принимаем
Толщина стенки по возможности минимальной но должны выполняться условия:
) Во избежание постановки продольных ребер жесткости из условия местной устойчивости:
) Прочности стенки на срез:
где Rs – расчетное сопротивление стали на срез (Rs= 058·Ry кНсм2).
Окончательная толщина стенки назначается равной минимально возможной стандартной величине. Принимаем tw = 9 мм.
Для определения ширины bf и толщины tf полки нужно определить требуемую площадь одной полки Af.
Определим требуемую площадь полок из условия прочности балки:
- момент сопротивления полок:
- приближенно площадь одной полки можно определить:
Назначим ширину полки из условия общей устойчивости сжатой полки:
Принимаем bf =042 м= 42 см.
Определим толщину полки:
из условия прочности: = = = 0016 м = 16 мм
из условия местной устойчивости сжатой полки:
Принимаем = 16 мм = 0016 м.
Ширину полки принимаем в соответствии со стандартным размером = 420 мм = 042 м.
Принимаем главную балку следующего сечения:
стенка: hw × tw = 135 м × 0009 м
полки: bf × tf = 042 м × 0016 м.
Вычисление геометрических характеристик.
Площадь одной полки:
Af=bf * tf = 042 * 0016 = 00067 м2
AW=hW * tW = 135 * 0009 = 0012 м2
Площадь всего сечения:
AГБ = + 2* = 0012 + 2*00067 = 00254 м2
hГБ=hW+2*tf = 135 + 2*0016 = 138 м
Момент инерции сечения:
= ( ) +2*( +00067 *) = 0.0081
Минимальный момент сопротивления:
Sx = Af ( + = 0.0067 ( + + = 0.0066 м4
Уточним вес главной балки:
gгб = AГБ * 7850 = 0.0254 * 7850 = 1994 кгм
qн=(p+001g)l+001gГБ = (16 + 001 * 955)*62 + 001 *1994 = 10712 кгм2
qр=(γfp*p+001γfg*g)l+001*γfp*gГБ = (16*1.2+0.01*955*1.05)*6.2+0.01*1994*1.05 = 12735 кгм2
Уточняем расчетное сопротивление в зависимости от максимальной толщины tf = 16 мм
Уточняем Mmax и Qmax по новой нагрузке:
Проверка прочности и жесткости подобранного сечения
Проверка прочности сечения балки по максимальным нормальным напряжениям.
= 1 ≤ 1 – Условие выполняется
Проверка прочности сечения балки по максимальным касательным напряжениям.
= = 0.56 ≤ 1 – Условие выполняется
Проверяем жесткость подобранного сечения балки
4 ≥ 250 – Условие выполняется
4 Проверка и обеспечение устойчивости балки сжатого пояса и стенки
Общую устойчивость балки проверять не требуется т.к. верхний пояс приварен к настилу.
Устойчивость сжатого пояса обеспечивается соотношением размеров в процессе расчета.
Стенку балки следует укрепить поперечными ребрами жесткости если соотношение высоты стенки к ее ширине следующее:
Главную балку следует укрепить поперечными ребрами жесткости.
Рис. 8 К расчету ребер жесткости
Размещение ребер жесткости по пролету балки согласуются со схемой балочной клетки. Они устанавливаются в местах примыкания балок настила к главной балке. Расстояние между ними не должно превышать двух высот стенки.
Принимаем расстояние между ребрами жесткости: b = 219 м.
Устанавливаются парные ребра жесткости с шириной bр:
= + 40 мм = + 004 = 0087 м принимаем br = 009 м = 90 мм.
Толщина ребра выбирается из условия:
= 2* * = 2* 0085 * = 0007 м принимаем = 0007 м = 7 мм
5Изменение сечения главной балки по длине пролёта
Сечение балки подобрано по наибольшему расчетному моменту Мmax в середине пролета. Ближе к опорам момент в балке значительно меньше и ее сечение в целях экономии стали может быть уменьшено.
Рациональное место изменения сечения находится на расстоянии x=(15 16)L от опоры.
Рис.9 Расчетная схема главной балки при изменении сечения по длине пролета
M1 = = = 204588 кН*м
Расчётное сопротивление стыкового шва работающего на сжатие растяжение и изгиб при автоматической полуавтоматической или ручной сварке без физического контроля качества шва:
RWY = 085RY * 085*260*103 = 221*103 кНм2
Находим характеристики изменённого сечения:
Принимаем b1f = 300 мм
Должны выполняться следующие условия:
Окончательно принимаем
Определяем геометрические характеристики измененного сечения
Условие выполняется.
Проверяем место соединения полки со стенкой по приведенным напряжениям т.к. в этом месте действуют большие касательные и нормальные напряжения:
Проверяем устойчивость стенки:
Считаем местную устойчивость стенки в предположении работы как прямоугольную пластину с размерами .
-критические напряжения:
-критические касательные напряжения:
– отношение большей стороны пластины к меньшей.
Проверим устойчивость стенки по формуле:
6 Расчет поясных швов
Расчет швов ведется на максимальную поперечную силу (на опоре) а толщина швов принимается постоянной по длине балки. Расчетное сдвигающее усилие на единицу длины шва равно:
Рис.10 К расчету соединения полки и стенки
Шов рассчитывается на срез (условный) по двум сечениям:
По металлу границы сплавления:
где – расчетное сопротивление срезу по металлу шва – расчетное сопротивление срезу по металлу границы сплавления т. Г.2 [3].
- сталь С285 – св. проволока – Св-08ГА; тип электрода Э46* по т. Г.1;
Вид сварки – автоматическая:
- коэффициенты глубины проплавления металла т. 39 [3]: нижнее положение шва
– катет поясного шва принимаем м.
Т.к. расчет шва ведем по металлу границы сплавления.
где lw – длина сварного шва
7 Расчет опорного ребра главной балки
Рис.11 К расчету опорного ребра
Расчетом должны быть проверены опорные ребра на смятие опорная часть балки на устойчивость.
Зададимся толщиной опорного ребра .
Определяем размеры ребра (bptp)из условия смятия торцевой поверхности:
– расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности по т. В.5 от для стали С285
Из конструктивных условий ширина ребра не должна быть менее 200 мм.
Принимаем (принимать по ГОСТ 19903-74).
Принимаем выступающую часть ребра .
Проверка устойчивости опорной части балки из плоскости стенки как центрально-сжатой стойки нагруженной :
– коэффициент условия работ =1;
– коэффициент продольного изгиба зависит от λ и ;
– расчетное сечение стойки включающее сечение ребра и примыкающий к нему участок стенки шириной .
Определим условную гибкость опорного ребра:
Коэффициент φ находим по таблице Д.1 (тип b) φx=092
Проверка устойчивости:
Определение катета шва для крепления опорного ребра:
Опорная реакция с главной балки на стенку передается через вертикальные угловые швы «а». Принимаем сварку полуавтоматическую сварной проволокой Св-08ГА с расчетным сопротивление по металлу расчетным сопротивлением по границе сплавления - . Т.к.:
то расчет будем производить по металлу границы сплавления.
Т.к. в расчете включается участок шва не более то требуемый катет шва равен:
8 Проектирование укрупнительного стыка главной балки
Укрупнительный стык устраивается в середине балки что позволяет получить два одинаковых отправочных элемента он может быть сварной или на высокопрочных болтах.
а) Вариант сварного укрупнительного стыка требует следующих конструкционных и технологических мероприятий:
) стык растянутого пояса проектируется с равнопрочным стыковым косым швом под углом 45.
) участки поясных швов длиной до 500 мм от стыка оставляют на заводе не заваренными.
) сварку следует производить в последовательности указанной цифрами.
) следует предусмотреть разделку кромок свариваемых деталей и зазоров в стыках.
Рис.12 Сварной укрупнительный стык главной балки
б) Стык на высокопрочных болтах.
Конструирование стыка на высокопрочных болтах заключается в выборе диаметра и материала болтов размеров накладок поясов и стенки способа обработки поверхности и в размещении болтов.
Расчёт стыка состоит в определении количества болтов в стыке поясов и проверке прочности стыка стенки по усилию в наиболее нагруженном болте.
Принимаем болты d=24мм из стали 40Х «селект» класс точности болтов B диаметр отверстия 27 мм.
Класс прочности болтов 109.
Соединения на высокопрочных болтах следует рассчитывать в предположении передачи действующих в стыках и прикреплениях усилий через трение возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов от натяжения высокопрочных болтов.
Рис.13 Укрупнительный стык главной балки на высокопрочных болтах
Способ обработки поверхности газопламенный способ регулирования натяжения болтов - по углу поворота гайки α.
Найдём расчетное усилие которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов стянутых одним высокопрочным болтом:
=755 кНм - расчётное сопротивление растяжению высокопрочного болта из стали 40Х диаметром 24мм;
=042 -коэффициент трения ([3] таблица 42).
Стык поясов перекрываем тремя накладками с двух сторон так чтобы суммарная площадь накладок была не менее площади поясов:
Расчетное усилие на стык поясов определяется по формуле:
Количество болтов с одной стороны стыка рассчитывается по формуле:
k =2– количество поверхностей трения в стыке.
Принимаем кол-во болтов кратное 4.
Принимаем 12 болтов с одной стороны стыка.
Диаметр отверстия болта 27 мм тогда:
Стык стенки перекрываем парными накладками из листа толщиной равной толщине стенки
Болты ставим в два вертикальных ряда с каждой стороны стыка на расстоянии а которое мы назначим:
Определим момент приходящийся на стенку:
Определим наибольшее усилие на 1болт которое будет передаваться одной поверхностью трения:
к = 2 – количество поверхностей трения в стыке
m 2 - количество вертикальных рядов болтов с одной стороны стыка
hi - расстояние между парами симметрично расположенных болтов.
Прочность укрупнительного стыка обеспечена
Расчет и конструирование колонны
1 Расчетная схема. Расчетное усилие
Колонны рабочей площадки будем рассчитывать как центрально-сжатые стержни. При расчете главной балки было принято шарнирное сопряжение балки с колонной. Горизонтальная несмещаемость верхнего конца колонны обеспечивается системой вертикальных связей. Нижний конец колонны считается закрепленным шарнирно – анкерные болты крепятся к опорному листу базы. Принимаем опирание главной балки на колонну сверху.
Рис. 14 К определению длины колонны
За длину стержня принимается расстояние от низа главной балки до низа базы колонны:
Расчетная длина колонны:
- коэффициент зависящий от способа закрепления концов сжатого стержня ( = 1).
Расчетная сосредоточенная сила действующая на колонну:
2 Подбор сечения и проверка устойчивости колонны сквозного сечения
Сечение выполняется из двух прокатных двутавров соединенных между собой планками.
Задаемся коэффициентом продольного изгиба = 054 тогда требуемая площадь сечения ветвей равна:
т. к. сечение состоит из двух ветвей то требуемая площадь одной ветви:
По ГОСТ 26020 – 83 принимаем два двутавра 40Б1: А = 7216 см2 Ix = 20020 см4 ix = 1666 см Iy = 14469 см4 iy = 448 см b = 199 мм h = 396 мм
Рис. 15 К расчету сквозной колонны
Расчет относительно материальной оси Х – Х.
Вычисляем гибкость: = = = 5762 = 120.
Коэффициент находится по таблице Д. 1 [3]: = 0819.
Проверка устойчивости колонны:
Устойчивость колонны относительно материальной оси обеспечена.
Расчет относительно свободной оси Y – Y.
Назначаем ширину сечения b >09h=03564 одновременно проверяя зазор b1 который должен быть не менее 150 мм.
Принимаем b = 360 мм
Момент инерции относительно оси y:
Iy = 2 = = 0000459 м4
Радиус инерции: iy = = = 0186 м
Гибкость: = = = 5161 = 120
Коэффициент находим по таблицам Д. 1 [3]: = 0852
Для определения приведенной гибкости назначаем сечение планок и расстояние между ними lb.
Ширину планки bs принимаем в пределах (05÷075)b:
bs = (05 - 075) · b = (05 – 075) · 036 = 018 – 027 м bs = 200 мм
Длина ветви назначается в пределах (30 ÷ 40) · :
lb = (30 – 40) = (30 – 40) · 00448 = 134 – 179 м lb = 15 м
Толщину планки ts принимаем в пределах (05÷004)·bs но не менее 6 мм:
ts = (005 – 004)bs = (005 – 004)·200 = 10 – 8 мм ts = 9 мм
l = lb + bs = 150 + 20 = 170 см
Расчет на устойчивость сжатых стержней сквозного сечения ветви которых соединены планками следует выполнять по формуле:
Коэффициент находим по таблицам Д. 1 [3]: = 0782
Устойчивость колонны относительно свободной оси обеспечена.
3 Расчет соединительных планок сквозной колонны
Планки рассчитываются на условную фиктивную поперечную силу которая принимается по всей длине:
где N – усилие в колонне - коэффициент устойчивости при центральном сжатии в плоскости планок (
Поперечная сила действующая в одной плоскости планок:
Расчет планок и их прикрепление выполняется на силу среза планки Fпл и момент Мпл изгибающий планку в её плоскости.
Сила срезывающая одну планку:
Момент изгибающий планку в ее плоскости: Мпл = = = 895 кН
Рис. 16 К расчету планок сквозной колонны
Проверка прочности приварки планок.
Предусматриваем использование полуавтоматической сварки при изготовлении колонны. Принимаем что планки прикрепляются к полкам двутавров угловыми швами с высотой катета kf =ts= 9 мм. Определяем величины необходимые для расчета: f = 09 z = 105 Rwf = 20 кНсм2 Rwz = 171 кНсм2
расчет будем вести по металлу границы сплавления
Проверку прочности шва производим на совместное действие Fпл и Мпл в точке Б. Расчетная длина шва на 10 мм меньше его геометрической длины:
lw = bs – 10 мм = 02-001 = 019 м
Момент сопротивления сварного шва:
Площадь сварного шва:
Напряжение в шве от сдвигающей силы Fпл:
Напряжение в точке Б от момента Мпл:
Проверка прочности шва:
4 Конструкция и расчет оголовка сквозной колонны
Рис.17 Оголовок колонны сквозного сечения
Конструкция узла должна обеспечивать надежную передачу нагрузки от главных балок на колонны. Принимаем опирание главной балки на колонну сверху в этом случае давление передается через опорное ребро приваренное к элементам колонны четырьмя угловыми швами.
Конструктивно назначаем толщину опорной плиты tp =200мм = 02 м.
Торец стержня колонны после сварки фрезеруется (строгается).
Ширина ребра назначается из условия обеспечения необходимой длины участка смятия:
Толщину ребра находят из условия смятия его торца:
Принимаем (принимать по ГОСТ 19903-74).
С опорных ребер давление передается на стержень колонны через вертикальные угловые швы.
Длину ребра определяем из условия прочности сварных швов прикрепляющих его к стенке:
Проверяем прочность стенки колонны на срез вдоль ребра :
Прочность стенки обеспечена.
4 Конструкция и расчет базы сквозной колонны
При шарнирном сопряжении колонны с фундаментом базу колонны проектируют из одной плиты. Для уменьшения толщины опорной плиты применяют базу с траверсами и ребрами. База колонны состоит из опорной плиты траверс ребер анкерных болтов.
В колоннах с усилием до 5000 кН принимается база с траверсами. Анкерные болты назначаем конструктивно по причине отсутствия растягивающих напряжений в опорном узле – 4 болта d = 24 мм.
Определение размеров плиты в плане.
Определяем требуемую площадь плиты.
где Rb- призменная прочность бетона на сжатие (класс используемого бетона В20 Rb=95 МПа)
– коэффициент учитывающий повышение сопротивления бетона ростверка за счет объемного напряженного состояния бетона под грузовой площадью. Обычно площадь верхнего обреза фундамента незначительно превышает площадь опорной плиты а бетон применяют ниже класса B25 то при этих условиях можно принимать [4]. Принимаем две траверсы по .
Консольные участки принимаем .
Тогда ширина плиты из геометрических условий равна:
Принимаем (округляем до целого см).
Длина плиты из условия прочности бетона равна:
Тогда длина плиты из геометрических условий равна:
Принимаем и (округляем до 1 см).
Фактическая площадь опорной плиты: .
Среднее напряжение в бетоне под плитой базы
Определение толщины плиты.
Для определения толщины плиты определяем изгибающие моменты на единицу длины на различных участках. Нагрузкой на плиту является опорное давление фундамента а ее опорами – траверсы полки и стенки колонны.
Изгибающие моменты в расчетных участках опорной плиты будут следующие.
Участок 1. Плита на консольном участке. Вылет равен с1=905 см. Изгибающий момент:
Участок 2. Плита опирается на три стороны.
a1– длина незакрепленной стороны участка (a1 = h = 0402 м)
b1 – длина закрепленной стороны участка ( )
Участок 3. Плита опирается на четыре стороны.
а2 – меньшая из сторон участка
b2 – большая из сторон участка
Толщину опорной плиты определяем по наибольшему момент
Принимаем (округляем по ГОСТ 19903-74)
Окончательные размеры плиты принимаем Lpl ×Bpl×tpl = 076× 063 × 004 м.
Принимаем расчетную схему траверсы как двух консольную балку нагруженной равномерно распределенной нагрузкой.
Ширина грузовой площади dt для траверсы:
dt = 05 Bpl = 05 063 = 0315 м
Расчет погонной нагрузки на траверс определяем по формуле:
qt dt 388163 0315 122271 кHм
Изгибающий момент и перерезывающая сила:
Qtоп = qt b1 = 122271 02955 36131 кН.
Прикрепление траверса к колонне выполняется двумя швами полуавтоматической сваркой электрод Э46А: z = 09 Rwz = 171 Нмм2
принимаем kf = 0006 м
где qt Lpl N2 - усилие на одну траверсу (в запас прочности).
Требуемую высоту траверса определяем из условия прочности сварных швов:
Прочность траверсы проверяем на совместное действие изгибающего момента и перерезывающей силы.
- нормальные напряжения:
- касательные напряжения:
Прочность шва обеспечена.
Конструирование и расчёт сопряжения балок настила с главной балкой
Рис.19 Узел крепления балки настила к главной балке
Тип сопряжения балок настила с главной балкой в одном уровне. Проектируем сопряжение на болтах нормальной точности.
Класс болтов В нормальной точности: d=24мм Аb 452см2 Аbn 353см2.
Задаёмся классом прочности болта – 58: Rbs 210000кНм2 Rbn 210000кНм2 .
Принимаем толщину накладки: tн ts 0009м.
Высота балки настила: hБН 0296м.
Назначаем высоту накладки равной
Определим расчётное усилие:
Rbs Rbp -расчётное сопротивление болта срезу и смятию
ns = 2 - число срезов одного болта
b = 1 - коэффициент условия работы болтового соединения db - диаметр болта
t = ts -суммарная толщина сминаемых элементов в одном направлении
Определяем требуемое кол-во болтов:
Проверяем прочность накладки на срез по ослабленному сечению:
do -диаметр отверстия на 3мм больше диаметра болта.
Проверяем прочность швов прикрепляющих накладку к балке настила на совместное действие момента и сдвигающей силы F. Считаем что усилие распределяется между обоими швами поровну.
Принимаем катет шва kf tн 0009м сварку выполняем вручную:
расчет ведем по металлу шва
Определим напряжение в швах от сдвигающей силы:
Список использованной литературы:
Металлические конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений Ю.И. Кудишин Е.И. Беленя В.С. Игнатьев и др. Под. ред. Ю.И. Кудишина. – 10-е изд. стер. – М.: Издат. Центр «Академия» 2007. – 688 с.
Кузнецов В.П. «Проектирование рабочей площадки производственного здания» методическое указание Самара 2006 год. - 56с.
СП 16.13330.2017. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II- 23-81.
СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-0