Расчет элементов балочной клетки

метки: Расчет, Балочный, Клетка, Металлоконструкция, Балка, Сталь, Сопротивление, Ребро

Расчет и конструирование элементов балочной клетки

1. Расчет настила

При жестком закреплении сравнительно тонкого настила на неподвижных опорах конструкция настила рассчитывается на прогиб с распором. Размеры настила приближенно вычисляются из условия заданного предельного прогиба по формуле:

где:

• пролет настила;
• толщина настила;
• отношение пролета настила к его предельному прогибу (величина, обратная предельному значению относительного прогиба конструкции), для стального настила рабочих площадок производственных зданий при отсутствии крановых путей ;
• приведенный модуль упругости стали:
• м=0,3 — коэффициент Пуассона для стали);
• нормативное значение нагрузки, воспринимаемой настилом.

Настил воспринимает полезную нагрузку и собственный вес.

Исходя из значения проектной нагрузки =25 кН/мІ, зададимся оптимальной толщиной настила = 6 мм и определим значение нормативной нагрузки:

25+78.5

• 0.006=25.47 кПа

(с=7850 кг/мі — объемный вес стали)

Определим предельное отношение пролета настила к его толщине:

(4

• 150/15)·(1+(72·2 260 000)/((150 ⁴ )·0.25 471))=90.48 см

l= 90.4765

• 0.6=54.29

Принимаем настил шириной 540 мм и толщиной 6 мм.

Для расчета сварного шва, крепящего настил к балке, определяем силу распора по формуле:

• где =1,2 — коэффициент надежности по нагрузке для действующей равномерно распределенной нагрузки при полном нормативном значении нагрузки >200 кгс/мІ (по п. 3.7. [2]).

1.2

• ((3.14 ² )/4)·((1/150)^2)·2 260 000·0.6=178.26 кг/см

2. Сварные соединения

1) по металлу шва:

где:

N=178.3 кг/см

=0,7 — коэффициент глубины проплавления шва (по табл. 34*[1] для ручной сварки);

• =1 см — длина сварного шва (ширина полоски настила, закрепленной неподвижными шарнирами);
• расчетное сопротивление металла шва сварного соединения с угловыми швами для электрода типа Э-50 по табл. 56 [1];

Rwf= 2200 кг/смІ

=1 — коэффициент условий работы сварного шва;

• =1 — коэффициент условий работы конструкции по табл. 6*.

Из условия прочности углового шва на срез определяем расчетную высоту катета сварного шва:

Выбор стали для строительных конструкций

... рафинированный переплав имеет значение ГР. 2. Свойства сталь строительный конструкция металл Наиболее важными для работы со сталью являются механические свойства: прочность, упругость, пластичность, ... Так же примером обозначим хромо-кремнемарганцевую сталь 35ХГСА, сталь имеет повышенное сопротивление ударным нагрузкам очень прочная сталь. Например сталь 35ХГСА содержит углерод равный 0,3% а ...

178.26 /(2200

• 1·1·0.7·1)=0.12 см

2) по металлу границы сплавления:

где:

• =1 — коэффициент глубины проплавления шва (по табл. 34*[1] для ручной сварки);

0.45

• 5000=2250 кг/смІ
• расчетное сопротивление металла границы сплавления сварного соединения с угловыми швами (по табл. 3 [1]);
• =1 — коэффициент условий работы сварного шва.

Определяем расчетную высоту катета сварного шва:

178.261 568/(2250

• 1·1·1·1)=0.08 см

В соответствии с конструктивными требованиями к сварным соединениям катеты угловых швов для ручной сварки при толщине свариваемых элементов 11−16 мм должны быть не менее 0,6 см.

Принимаем катет сварного соединения =0,6 см.

3. Расчет балок настила

3.1 Сбор нагрузок и статический расчет

БН рассчитывается как частный случай в виде простой однопролетной балки на двух опорах, которыми на расчетной схеме выступают ВБ.

БН воспринимает нагрузки:

• полезная Pn=25 кН/мІ
• собственный вес настила gn=78.5
• 0.006=0.47 кН/мІ
• собственный вес балки настила, который в первом приближении принимаем равным 2% от полезной нагрузки: gn=25
• 0.02=0.5 кН/мІ

Для определения интенсивности распределенной нагрузки, действующей на БН, все нагрузки приводим к погонным, учитывая, что ширина грузовой площади равна шагу БН:

b=0.53 м

Нормативное значение нагрузки на БН:

(25+0.471)

• 0.54=13.75 кН/мІ

Расчетное значение нагрузки на БН:

(25

• 1.2+0.471·1.05)·0.54·1.05=17.29 кН/мІ

где: =1,2 — коэффициент надежности по внешней нагрузке;

• =1,05 — коэффициент надежности по нагрузке для металлических конструкций (п. 2.2 [2])

Максимальный изгибающий момент:

(1.03

• 17.290
• 3.7 ² )/8=30.48 кН*м

Максимальная поперечная сила:

(17.29

• 3.7)/2=31.99 кН

3.2 Подбор сечения.

Расчет на прочность разрезных балок сплошного сечения из стали с пределом текучести до 5400 кгс/смІ, несущих статическую нагрузку, выполняем по формуле 39 [1]:

где:

• =1,1 — принятый в первом приближении коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций в элементах конструкций и зависящий от формы сечения по табл. 66 [1];
• =3400 кгс/смІ — расчетное сопротивление по пределу текучести для стали С345;
• =1 — коэффициент условий работы конструкции по табл. 6*.

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки:

30.4758

• 100·100/(1.1·3400·1.1)=74.08 смі

Требуемый момент инерции поперечного сечения балки из условия обеспечения жесткости:

((5

• 13.75 434·(3.7·100)^3)/(384·2.1·(10 ⁶ )))·(200)=863.96 см4

В силу незначительности возникающих в балке внутренних усилий, она может быть прокатной.

СТО АСЧМ 20−93

Wx	Wy	Ix	Iy	AсмІ	b. cм	hbalki	tpolki	s stenki	S	Р вес кг/м
108.7	16.7		69.3	20.09	8.2		0.74	0.5	61.9	15.8

3.3 Проверка сечения по касательным напряжениям

Значения касательных напряжений в сечениях изгибаемых элементов должны удовлетворять условию п. 5.12 [1]:

где:

• Q=31.987 кН — максимальная поперечная сила;
• Rs=0.58*Ry=0.58
• 3400=1972 кг/смІ — расчетное сопротивление стали по сдвигу по табл. 1*.

31.98

• 100/(16·0.5)=399.84 кг/смІ <
• 1972*1.1=2169.2 кг*см

• условие выполнено, т. е. опорные сечения БН удовлетворяют условиям прочности по касательным напряжениям.

3.4 Проверка прогиба

Произведем расчет по II группе предельных состояний, который для изгибаемых элементов состоит в определении вертикального относительного прогиба элемента и сравнении его с предельно допустимым.

Относительный прогиб однопролетной балки под равномерно распределенной нагрузкой определяем по формуле 7.18а [2]:

(5

• 13.75 434·(3.7·100)^3)/(384·2.1·(10 ⁶ )·869)=1/201,1

где:

• l =370 см — пролет БН;
• Вертикальный относительный прогиб элементов не должен превышать допустимого прогиба для балок рабочих площадок производственных зданий при отсутствии крановых путей по табл. 40* [1]: [f/l]=1/200.
• условие выполнено, т.

е. сечение БН удовлетворяет требованиям жесткости.

4. Конструирование и расчет главной балки

4.1 Сбор нагрузок и статический расчет

Сосредоточенные силы от ВБ можно представить в виде равномерно распределенной нагрузки, т. к. их число больше трех. Ширина грузовой площади равна шагу колонн в поперечном направлении — b=4,1 м. ГБ воспринимает нагрузки:

• полезная Pn=25 кН/мІ
• собственный вес настила qn=78.5
• 0.006=0.47 кН/мІ
• собственный вес балок настила g1n=(15.8/100)/0.54=0.29 кН/м
• собственный вес главной балки ,

((7.85

• 9.532
• 4.5)/(3.2·10 ⁴ ))·1.15·12.1=0.15 т/м

=4,5 — теоретическая весовая характеристика

=1,15 — строительный коэффициент веса

Нормативное значение нагрузки на ГБ:

(25+0.471+0.292)

• 3.7+1.46=96.79 кН/м

q=9.53 т/м-нагрузка погонная на балку без учета собственного веса

Расчетное значение нагрузки на ГБ:

(25

• 1.2+0.471·1.05+0.29
• 1.05)·3.7+1.46·1.05=115.5 кН/м

Максимальный изгибающий момент:

(115.4995

• 12.1 ² )/8=2113.79 кН*м

Максимальная поперечная сила:

(115.499

• 12.1)/2=698.77 кН

4.2 Компоновка составного сечения

Главная балка проектируется составной вследствие значительности возникающих в ней усилий.

Определение размеров стенки.

Минимальный требуемый момент сопротивления сечения ГБ в соответствии с п. 5.12 из условия прочности:

где: М — максимальный изгибающий момент,

=1,1 — коэффициент условий работы для сварных сплошных балок;

2113.7862

• 100·100/(3200·1.1)=6005.07 cмі

Минимальный требуемый момент инерции сечения из условия жесткости ГБ в соответствии с требованием обеспечения допустимого прогиба балки, который для главных балок рабочих площадок при отсутствии крановых путей составляет [f/l]=1/400:

(2000

• 96.78
• (12.1·100)^3)/(384·2.1·10 ⁶ )=425 250.62 cм

Минимальная высота стенки ГБ из условия жесткости:

2

• 425 250.61 /(6005.7 463 526 476)=141.63 cм

Оптимальная высота стенки ГБ с учетом гибкости:

• где: k =1,15 — коэффициент, зависящий от конструктивного оформления балки, для сварных балок;

• гибкость стенки, которую принимаем ориентировочно равной 150;
• = (1.15)
• (6005.07
• 150)^(1/3)=111.06 cм

Оптимальная высота стенки ГБ без учета гибкости:

= (1.15)

• (6005.074 /1)^(½)=89.12 cм

где: — толщина стенки, которую примем ориентировочно равной 1,0 см;

• Принимаем следующее значение высоты стенки: =120 см.

Минимальная толщина стенки ГБ из условия ее работы на касательные напряжения (при опирании разрезной сварной балки с помощью опорного ребра):

1.5

• 698.77
• 100/(1856·120)=0.47 cм

Rs=0.58*Ry=0.58

• 3200=1856 кг/смІ — расчетное сопротивление стали по сдвигу по табл. 1*.

Толщина стенки:

120/150=0.8 cм

Принимаем толщину стенки равной 1 мм.

Определение размеров полок.

Примем ориентировочно толщину полок равной 20 мм, тогда высота всего сечения ГБ: 120+2+2=124 cм

Момент инерции сечения:

6005.074

• 124/2=372 314.63 cм

Момент инерции стенки ГБ:

(1

• 120 ³ )/12=144 000 cм

Требуемый момент инерции сечения одной полки ГБ относительно нейтральной оси балки:

(372 314.6 -144 000)/2=114 157.31 cм

Площадь сечения одной полки ГБ (моментом инерции полки относительно собственной оси пренебрегаем)

Где:

124/2=62 cм

• расстояние от нейтральной оси балки до собственной оси полки;

4

• 114 157.3 /((124−2)^2)=30.68 cмІ

Принимаем полки ГБ из стали толщиной 20 мм и шириной 250 мм.

По табл. 30 отношение ширины свеса сжатого пояса к толщине должно удовлетворять условию:

где: 25/2−½=12 cм

• расчетная ширина свеса поясных листов;

0.5

• ((2.1·10 ⁶ )/3200)^0.5=12.81 cм

• принятые размеры полки ГБ удовлетворяют условиям местной устойчивости.

Проверка прочности сечения главной балки.

4.3 Конструирование и расчет монтажного стыка

Монтажные стыки выполняют при монтаже балки в местах ее членения на отдельные отправочные элементы, удовлетворяющие требованиям транспортирования.

Монтажный стык выполняем в среднем отсеке балки на расстоянии 4.59 м от опоры. Определим внутренние усилия в этом сечении.

Изгибающий момент:

115.499

• 12.1·4.59/2 — (115.499
• 4.59 ² )/2=1990.69 кН*м

Поперечная сила:

115.4995

• 12.½ — (115.4995
• 4.59)=168.63 кН

Изгибающий момент, воспринимаемый всем сечением балки, распределяется между поясами и стенкой пропорционально их жесткости.

Изгибающий момент, воспринимаемый стенкой:

1990.68 5

• 144 000/372314.62 =769.94 кН*м

где

(1

• 120 ³ )/12=144 000 см

момент инерции стенки.

Усилие, воспринимаемое поясом ГБ:

(1990.68 -769.9372)

• 100·100/(120+2)=100 061.44 кг

Пояса свариваются косым швом, назначим угол наклона оси шва к оси пояса 45°.

Q= 100 061.440

• 0.707=70 743.44 кг

25

• 2/0.707=70.72 смІ

70 743.43 /70.72 135 =1000.31 кг/смІ

70 743.4387 /70.72=1000.31 кг/смІ

Условие прочности стыка: .

((1000.31 ^2+3

• 1000.31 ^2))^0.5=2000.62 кг/смІ

Rwy=0.85

• 3200=2720 кг*смІ

Прочность сварного монтажного стыка пояса ГБ обеспечена

Болтовой стык пояса.

В болтовом стыке каждый пояс перекрыт тремя накладками с двух сторон, а стенка — двумя вертикальными накладками.

Пояса перекрываем одной накладкой размерами 25×1,2 см и двумя накладками размерами 12×1,2 см.

Используются высокопрочные болты d=20 мм из стали марки 30Х2НМФА, поверхности накладок обрабатывают пескоструйным аппаратом.

Расчетное усилие, воспринимаемое каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом:

где: — расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта в зависимости от наименьшего сопротивления болта разрыву для стали 30Х2НМФА,

• коэффициент условий работы соединения для 5−10 болтов,
• площадь сечения болта нетто для болта диаметром 20 мм по табл. 62* [1],
• коэффициент трения,
• коэффициент надежности при статической нагрузке и разности диаметров отверстий и болтов 1−4 мм по табл. 36*.

Количество высокопрочных болтов в соединении:

где k =2 — количество поверхностей трения соединяемых элементов.

100 061.440 /(2

• 11 849·1)=4.22

Принимаем по 6 шт. болтов на полунакладке, устанавливаемых в отверстия диаметром 22 мм.

При статических нагрузках расчет ослабленного отверстиями сечения полки проводим с учетом того, что половина усилия, приходящегося на каждый болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения. Площадь отверстий больше, чем 0,15А=0,15

• 100=15 (смІ), поэтому расчет проводим по условной площади сечения

1.18

• 50·2=118 cмІ

Проводим расчет на прочность под действием усилия

70 743.4 /2=35 371.72 кг

35 371.719 /(118)=299.76 кг/смІ

• прочность сечения, ослабленного отверстиями под болты, обеспечена.

Болтовой стык стенки.

Стык стенки перекрывается с двух сторон накладками сечением 40×1,2 см. Используются высокопрочные болты d=20 мм из стали марки 30Х2НМФА, поверхности накладок обрабатывают пескоструйным аппаратом. Болты устанавливаются с шагом 15 см в два вертикальных ряда по 20 болтов на полунакладке.

Условие прочности для крайнего горизонтального ряда болтов, воспринимающих максимальную нагрузку: .

где m =2 — число вертикальных рядов болтов в полунакладке,

105 — расстояние между крайними рядами болтов,

• изгибающий момент, воспринимаемый стенкой,

769.9372

• 100·100=7 699 372.64 кг*см
• плечо пар усилий в равноудаленных от нейтральной оси болтах.

15 ² +45² +75² +105² =18 900 смІ

7 699 372.63

• 105/(2·18 900)=21 387.15 кг
• расчетное усилие, воспринимаемое каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом.

Расчетное усилие удваиваем, так как болт стягивает три листа и имеет две поверхности трения [«https:// «, 28].

168.62

• 100/(8·2)=1053.93 кг
• усилие, воспринимаемое одним болтом.

((21 387.14)^2+(1053.933)^2)^0.5=21 413.1 кг*смІ

4.4 Уточнение собственного веса главной балки, Собственный вес стенки:

P=7850

• (120/100)·(1/100)·8.06+7850·(80/100)·(1/100)·2·2.02=1012.96 кг

Собственный вес полок:

P=7850

• (25/100)·2/100·12.1·2=949.85 кг

Собственный вес ребер жесткости:

P=2

• 12.1/(200/100)·7850·0.1·120·0.01/100=113.98 кг

Собственный вес ребер крепления втор. балок:

Pж.в.б=2

• 12.1/(0.54)·7850·0.14·0.5·1.2/100=295.51 кг

Собственный вес главной балки:

P=1012.964+949.85+113.982+295.5088 +67.1175=2439.42 кг.

5. Конструирование и расчет колонны

5.1 Сбор нагрузок и статический расчет

Рассчитываем среднюю колонну как максимально нагруженную.

Колонна воспринимает нагрузки:

• полезная Pn=25 кН/мІ
• собственный вес настила qn=78.5
• 0.006=0.47 кН/мІ
• собственный вес балок настила g1n=(15.8/100)/0.54=0.29 кН/м
• собственный вес колонны принимаем равным 0,6 кН/м.

Высота колонны:

9.2 — (6/1000+(80+2+2)/100+1.5/100)=8.34 м

Вес колонны:

0.6

• 8.34·1.05=5.25 кН

Реакция от балки, передаваемая на колонну:

(25

• 1.2+0.471·1.05+0.292
• 1.05)·3.7·12.½+24.39
• 1.05/2=702.3 кН

Продольная сила, возникающая в сечениях колонны:

2

• 702.304 1+5.2542=1409.86 кН

Расчетная длина колонны:

2*0,816=1,633

1.633

• 8.34=13.62 м

где м=1,633 — коэффициент расчетной длины.

5.2 Подбор сечения стержня

Подбор сплошного сечения стержня.

Для колонны принимаем сталь С345 с расчетным сопротивлением по пределу текучести =3400 кгс/смІ.

Зададимся гибкостью колонны: л=80.

По табл. 72 определяем коэффициент продольного изгиба: ц=0,686.

Требуемая площадь сечения из условия устойчивости:

1409.8634

• 100/(3400·0.686·1)=60.45 смІ

Требуемый радиус инерции сечения:

13.61 922

• 100/80=17.02 см

выполнено, устойчивость колонны обеспечена.

Подбор сквозного сечения стержня.

Проектируем колонну сквозного сечения из двух ветвей, соединенных между собой планками.

Зададимся гибкостью колонны: л=70. По табл. 72 определяем коэффициент продольного изгиба: ц=0,754.

Требуемая площадь сечения из условия устойчивости:

1409.863

• 100/(3400·0.754)=55смІ

Требуемый радиус инерции сечения:

13.61 922

• 100/70=19.46 см

По найденным значениям площади и радиуса инерции подбираем сквозное сечение колонны.

Гибкость колонны:

13.61 922

• 100/14.51=93.86

По табл. 72 принимаем коэффициент продольного изгиба ц=0,51

Условие устойчивости:

1409.863

• 100/(2·52.68·0.51)=2623.8 кг/смІ<3400
• 1=3400 кг/cмІ
• условие выполнено, подобранное сечение удовлетворяет условию устойчивости центрально-сжатого стержня.

Определим размеры сечения соединительных планок. Назначаем поперечные размеры планок:

0.6

• (45+17.4)=37.44 см

Принимаем 30 см

1 см

Гибкость отдельных ветвей на участке между планками не должна быть более 40. Принимаем гибкость. Тогда расстояние в свету между планками:

3.88

• 30=116.4

Ширину колонны в осях примем равной 45 см.

Приведенная гибкость стержня колонны определяется по табл. 7 в зависимости от соотношения:

где:

Ib= 28 699 см — момент инерции одной ветви колонны относительно собственной оси у,

(1

• 30 ³ )/12=2250 cм

момент инерции сечения одной планки,

b=45 cм — ширина стержня колонны,

116.4+30=146.4 cм

• расстояние между осями планок.

2250

• 147/(45·791.4)=9.29

тогда приведенная гибкость стержня:

Момент инерции сечения колонны относительно оси у:

2

• (791.4+52.68·(45/2)^2)=54 921.3 cм

Радиус инерции сечения:

(54 921.3/(2

• 52.68))^0.5=22.83 cм

Гибкость колонны относительно свободной оси:

13.61 922

• 100/22.831 =59.65 cм

приведенная гибкость:

(59.6512 ^2+30 ² )^0.5=66.77 cм

Данному значению гибкости соответствует ц=0,766.

Проверим напряжения относительно сквозной оси колонны:

1409.863

• 100/(2·52.68·0.766)=1746.92 кг/смІ<3400
• 1=3400 кг/cмІ
• устойчивость колонны обеспечена.

5.3 Расчет соединительных планок

Окончательно шаг планок применяем 150 см

Высоту планки h=30 см

Условная поперечная сила:

(7.15

• 10^(-6))·(2330 — (2.1
• 10 ⁶ )/3400)·(1409.863

• 100/0.766)=2253.45 кг

Условная поперечная сила, приходящаяся на планку:

2253.448 /2=1126.72 кг

Сила, срезывающая планку:

1126.724

• 150/45=3755.75 кг

Момент, изгибающий планку в ее плоскости:

1126.724

• 150/2=84 504.31 кг*см

Планки крепятся к ветвям колонны сварными швами с высотой катета шва с заводкой швов за край планки. Длина шва составляет 30 см, что меньше максимально допустимого значения .

Площадь шва по металлу шва и по границе металла сплавления:

0.7

• 0.8·30=16.8 смІ

1

• 0.8·30=24 смІ

Момент сопротивления шва по металлу шва и по границе металла сплавления:

(0.7

• 0.8·30 ² )/6=84 смі

(1

• 0.8·30 ² )/6=120 смі

Фактические напряжения в сварном шве:

• в металле шва:

84 504.31 /84=1006 кг/смІ

3755.747 /16.8=223.56 кг/смІ

(1006.00 ^2+223.55 ^2)^0.5=1030.54 кг/смІ< Rwf= 2200 кг/смІ

• на границе сплавления:

84 504.314 /120=704.2 кг/смІ

3755.747 /24=156.49 кг/смІ

(704.20 ^2+156.489 471 705 414 ² )^0.5=721.38 кг/смІ< Rwz= 2250 кг/смІ

Фактические суммарные напряжения не должны превышать расчетных сопротивлений по металлу шва и по металлу сплавления:

Прочность швов, крепящих планку к ветвям колонны, обеспечена.

5.4 Конструирование и расчет оголовка колонны

Примем толщину опорной плиты равной 3 см. Плита выступает на 15 мм за контур колонны.

Толщину ребра оголовка определяют из условия сопротивления на смятие под полным опорным давлением:

где:

• длина участка смятия,

25+2

• 3=31 см
• длина ребра,

45−0.6=44.4 см

• опорное давление ГБ,

2

• 702.3046 =1404.61 кг
• сопротивление смятию торцевой поверхности,

=1,025 — коэффициент надежности по материалу,

5000 кг/смІ — временное сопротивление стали разрыву;

5000/1.025=4878.05 кг/смІ

1404.609

• 100/(31·4878.4 878 048 781)=0.93 см

Принимаем толщину ребра равной 20 мм.

Необходимая высота швов из условия прочности:

• по металлу шва:

= 1404.609

• 100/(2200·1·1·0.7·44.4·2)=1.03 см
• по металлу границы сплавления:

1404.609

• 100/(2250·1·1·1·44.4·2)=0.7 см

здесь — длина шва.

Максимально допустимая высота шва: .

Принимаем катет сварных швов размером 24 мм.

Высоту ребра назначаем из условия прочности швов, крепящих ребро к ветвям колонны. Толщина стенки двутавра составляет 7 мм. Так как толщина ребра намного превышает толщину стенки, для возможности их сваривания в стенке устраиваем вставку толщиной 12 мм. Тогда максимально допустимая величина высоты шва составит 1,4 мм, минимальная — 8 мм.

Принимаем высоту шва, тогда необходимая длина швов:

• по металлу шва:

1404.609

• 100/(4·2200·1·1·0.7·1.2)=19 см
• по металлу границы сплавления:

1404.60

• 100/(4·2250·1·1·1·1.2)=13.01 см

Длина шва не должна превышать допустимого значения: 20 — условие выполняется.

Принимаем высоту опорного ребра 40 см.

5.5 Расчет узла сопряжения балок со сплошным стержнем колонны

N= 70 230.5 кг — опорная реакция от одной балки

Принимаем катет шва 16 мм с глубоким проваром.

Сварные соединения рассчитывают по формуле

• по металлу шва:

1.3

• 70 230.5/(0.7·1.6·2200·1·1)=37.05 см
• по металлу границы сплавления:

1.3

• 70 230.5/(1·1.6·2250·1·1)=25.36 см

Ширину опорного столика принимаем равным ширине опорного ребра b=25 см

Принимаем Lшва=10 см

5.6 Расчет и конструирование базы колонны

Ширина опорной плиты колонны назначается конструктивно:

34.6+2

• 10.2=55 см

где h — высота сечения ветви колонны,

а — вылет консольной части плиты.

Фундамент выполнен из бетона класса В15,. Из условия обеспечения прочности бетона фундамента необходимая площадь плиты:

1404.60

• 100/(86.7)=1620.08 смІ

Необходимая длина плиты:

1620.079 /55=29.46 см

60×70 см.

Расчетная нагрузка на плиту:

1404.609

• 100/(60·70)=33.44 кг/смІ

Условно принимаем для расчета полоску шириной 1 см.

Все выступающие за сечение колонны участки плиты работают как консоли:

11.3/70=0.16

12.5/34.6=0.36

Тогда изгибающий момент для участка 1:

(33.4430

• 11.4 ² )/2=2173.13 кг/смІ

Изгибающий момент для участка 2:

(33.4430

• 12.5 ² )/2=2612.74 кг/смІ

Участок 3 работает как пластина, опертая на четыре канта.

а=0.069 табл. 6.8 стр. 405. (Металлические констр. Горев) при b/a=45/34.6=1.301 коэффициент по табл. 8.6 [3]: б=0,059.

(0.069

• 33.44
• 34.6 ² )/2=1381.27 кг/смІ

Требуемая толщина плиты по максимальному моменту:

(6

• 2612.740 /(3400
• 1))^0.5=2.15 см

Принимаем толщину опорной плиты 30 мм.

Толщина планок и траверсы составляет 14 мм. Высота сварного шва 1,4 см.

• по металлу шва: 1404.609
• 100/(4·2200·1·1·0.7·1.4)=16.29 см
• по металлу границы сплавления:

1404.6

• 100/(4·2250·1·1·1·1.4)=11.15 см

Назначаем высоту траверсы 25 см, что меньше предельного значения .

1. СНиП II-23−81*. Стальные конструкции/ Госстрой СССР.

2. СНиП 2.01.07−85*. Нагрузки и воздействия/ Минстрой России.

Е. И. Беленя

В. В. Горев

Г. С. Веденников, А. П. Мандриков, Я. М. Лихтарников

балочный клетка прочность сталь