Расчет и конструирование элементов балочного перекрытия. Степанова Д.С - 38 стр.

UptoLike

75
Принимаем толщину ребра t
s
= 25 мм, ширину ребра b
s
= 185
мм Определим высоту катета швов прикрепления отвечающих
ребер к траверсе и траверсы к стенке
k
z
= N / 4 ( l
ef
* β
z
* R
w z
*γ
w z
* γ
c
)
k
z
= 2712.19 / 4 / (54*1.15*16.65 * 0.85
* 1 ) = 0.77 см=8 мм.
Конструктивный минимальный шов по табл. 38 * [1] - 7 мм,
принимаем высоту катета шва 8 мм.
Горизонтальное ребро, подкрепляющее снизу отвечающее
ребро, имеет ту же расчетную ширину, что и отвечающее
(185мм) и толщину t
s
= 2 * 185 *
24.5 / 2.06 x 10
4
= 12.76 мм, принимаем толщину ребра
равной 14 мм.
Принимаем опорную плиту оголовка толщиной 20
мм, траверсу толщиной 18 мм, высота траверсы 550
мм, отвечающие ребра шириной 185 мм, толщиной 25
мм, один торец ребра строгать, горизонтальное ребро
шириной 410 мм, толщиной 14 мм
Расчет и конструирование базы колонны
Базу колонны проектируем с траверсами для жесткого
закрепления колонны в плоскости поперечной рамы и
шарнирного - в другой плоскости.
Требуемая площадь опорной плиты базы определяется
по формуле: А тр = N / R бет. пр. Для бетона B 15 R бет. пр =
=1.2 * 0.7 = 0.84 кН / см
2
А тр = 2712.19 / 0.84 = 6228.79 см
2
. Принимаем размеры
опорной плиты базы 600 * 1150 мм.
Напряжения под опорной плитой
σ
бет
= 2712.19 / 60 / 115 = 0.39 кН / см
2
Для уменьшения толщины опорной плиты внутренний отсек,
опертый по контуру, разделим на два отсека с помощью
внутреннего ребра, на участках, опертых по трем сторонам, по
середине длины, соосно с внутренним ребром поставим
консольные ребра. Толщину внутреннего ребра, консольных
ребер и траверс принимаем равной 14 мм, высоту 400 мм.
Изгибающий момент на участке, опертом
по трем
сторонам:
M
1
= α * σ
бет
* b
2
, где
b - длина свободного края отсека, b = 21.8 см
76
α
- коэффициент, определяемый по табл. 5 [ 4 ] в
зависимости от отношения размеров защемленной стороны
отсека к свободной
а / b = 17.05 / 21.8 = 0.782 α
= 0.09538
M
1
= 0.09538 * 0.39 * 21.8
2
= 17.67 кН см
Изгибающий момент на участке, опертым
по
четырем сторонам
М
2
= σ
бет
* b
1
2
/ 8 , где
b
1
- длина меньшей стороны отсека, b
1
= 21.8см
М
2
= 0.39* 21.8
2
/ 8 = 23.16 кН см
Изгибающий момент
на консольном участке:
М
3
= с
2
* σ
бет
/ 2 , где с - консольный свес плиты
М
3
= 6.1
2
* 0.39 / 2 = 7.25 кН см
Изгибающие моменты М
1
и М
3
не выравниваем, так
как определяющим для толщины плиты является момент М
2.
Толщина опорной плиты t
оп
= 6 * М / R
y .
Для
стали С 255 толщиной 20 - 40 мм R
y
= 24.5 кН / см
2
t
оп
= 6 * 23.16 / 24. = 2.38 см . Принимаем толщину
опорной плиты 25 мм.
Погонная нагрузка на внутреннее ребро и консольные ребра
q = 22.5 * 0.39 = 8.775 кН / см
Изгибающий момент на опоре
M
оп
= 8.775 * 17.5
2
/ 2 = 1343.6 кН см
Поперечная сила на опоре Q
оп
= 8.775 * 40 = 351 кН
Изгибающий момент в пролете
М
пр
= 8.775 * 80
2
/ 8 - 1343.6 = 5676.4 кНсм
Момент сопротивления траверсы
W = 40
2
* 1.4 / 6 = 373.33 см
3
Нормальные напряжения при изгибе траверсы в пролете:
σ = 5676.4 / 373.33 = 15.2 < 24.5 кН/см
2
Нормальные напряжения при изгибе внутреннего ребра на
опоре:
σ = 1343.6 / 373.33 = 3.59 кн /см
2
Касательные напряжения от среза внутреннего ребра на
опоре:
τ = 351 * 1.5 / 40 / 1.4 = 9.4 < 0.58 *24.5 = 14.21
Приведенные напряжения:
Принимаем толщину ребра t s = 25 мм, ширину ребра b s = 185               α - коэффициент, определяемый по табл. 5 [ 4 ] в
мм Определим высоту катета швов прикрепления отвечающих            зависимости от отношения размеров защемленной стороны
ребер к траверсе и траверсы к стенке                               отсека к свободной
          k z = N / 4 ( l ef * β z * R w z *γ w z * γ c )                    а / b = 17.05 / 21.8 = 0.782 α = 0.09538
k z = 2712.19 / 4 / (54*1.15*16.65 * 0.85 * 1 ) = 0.77 см=8 мм.              M 1 = 0.09538 * 0.39 * 21.8 2 = 17.67 кН см
Конструктивный минимальный шов по табл. 38 * [1] - 7 мм,                  Изгибающий момент на участке, опертым по
принимаем высоту катета шва 8 мм.                                  четырем сторонам
       Горизонтальное ребро, подкрепляющее снизу отвечающее                 М 2 = σ бет * b 1 2 / 8 , где
ребро, имеет ту же расчетную ширину, что и отвечающее                        b 1 - длина меньшей стороны отсека, b 1 = 21.8см
(185мм) и толщину t s = 2 * 185 *                                             М 2 = 0.39* 21.8 2 / 8 = 23.16 кН см
        √ 24.5 / 2.06 x 10 4 = 12.76 мм, принимаем толщину ребра             Изгибающий момент на консольном участке:
равной 14 мм.                                                                М 3 = с 2 * σ бет / 2 , где с - консольный свес плиты
        Принимаем опорную плиту оголовка толщиной 20                         М 3 = 6.1 2 * 0.39 / 2 = 7.25 кН см
      мм, траверсу толщиной 18 мм, высота траверсы 550                   Изгибающие моменты М 1 и М 3 не выравниваем, так
      мм, отвечающие ребра шириной 185 мм, толщиной 25             как определяющим для толщины плиты является момент М2.
     мм, один торец ребра строгать, горизонтальное ребро                  Толщина опорной плиты t оп = √ 6 * М / R y . Для
                  шириной 410 мм, толщиной 14 мм                   стали С 255 толщиной 20 - 40 мм R y = 24.5 кН / см 2
             Расчет и конструирование базы колонны                         t оп = √ 6 * 23.16 / 24. = 2.38 см . Принимаем толщину
       Базу колонны проектируем с траверсами для жесткого          опорной плиты 25 мм.
закрепления колонны в плоскости поперечной рамы и                  Погонная нагрузка на внутреннее ребро и консольные ребра
шарнирного - в другой плоскости.                                           q = 22.5 * 0.39 = 8.775 кН / см
       Требуемая площадь опорной плиты базы определяется           Изгибающий момент на опоре
по формуле: А тр = N / R бет. пр. Для бетона B 15 R бет. пр =      M оп = 8.775 * 17.5 2 / 2 = 1343.6 кН см
=1.2 * 0.7 = 0.84 кН / см 2                                        Поперечная сила на опоре             Q оп = 8.775 * 40 = 351 кН
А тр = 2712.19 / 0.84 = 6228.79 см 2 . Принимаем размеры           Изгибающий момент в пролете
опорной плиты базы 600 * 1150 мм.                                  М пр = 8.775 * 80 2 / 8 - 1343.6 = 5676.4 кНсм
Напряжения под опорной плитой                                      Момент сопротивления траверсы
σ бет = 2712.19 / 60 / 115 = 0.39 кН / см 2                        W = 40 2 * 1.4 / 6 = 373.33 см 3
Для уменьшения толщины опорной плиты внутренний отсек,             Нормальные напряжения при изгибе траверсы в пролете:
опертый по контуру, разделим на два отсека с помощью                          σ = 5676.4 / 373.33 = 15.2 < 24.5 кН/см 2
внутреннего ребра, на участках, опертых по трем сторонам, по       Нормальные напряжения при изгибе внутреннего ребра на
середине       длины, соосно с внутренним ребром поставим          опоре:
консольные ребра. Толщину внутреннего ребра, консольных                       σ = 1343.6 / 373.33 = 3.59 кн /см 2
ребер и траверс принимаем равной 14 мм, высоту 400 мм.             Касательные напряжения от среза внутреннего ребра на
       Изгибающий момент на участке, опертом по трем               опоре:
сторонам:                                                                    τ = 351 * 1.5 / 40 / 1.4 = 9.4 < 0.58 *24.5 = 14.21
          M 1 = α * σ бет * b 2 , где                              Приведенные напряжения:
        b - длина свободного края отсека, b = 21.8 см
                                     75                                                          76