строго по заданию

Содержание
1 Исходные данные 3
2 Технико-экономическое сравнение вариантов 4
2.1 Сбор нагрузок на 1 м2 настила 4
2.2 1 вариант балочной клетки 4
2.3 2 вариант балочной клетки 7
3 Расчет главной балки 10
3.1 Подбор сечения 10
3.2. Проверки подобранного сечения 13
3.3 Изменение сечения балки по длине 17
3.4 Проверки изменённого сечения 18
5 Расчет колонны 22
5.1 Подбор сечения 22
5.2 Расчет опирания главой балки на колонну 23
5.3 Расчет базы колонны 26
Список литературы 31

1* [4]); = 36,00 кН/см2 – расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению (табл. 51* [4]); = 1,0 (табл. 6* [4]).Рис. 6. Опирание ребра главной балки на колонну (сверху)/Назначаем опорные ребра шириной = 12 см. Толщина ребра (с учетом среза угла на 1,5 см): = 65,11/2*(12-1,5) = 3,10 см.Принимаем толщину ребра = 32 мм.Крепление опорных ребер к поясам и стенке балки выполняем полуавтоматической сваркой в среде сварочной проволокой (табл. 55* [4]) диаметром = 2 мм. Согласно п. 12.8 [4], принимаем = 7 мм.Прочность сварных швов, прикрепляющих опорные ребра к стенке балки, проверяем согласно п. 11.2 [4]:– по металлу шва:;– по металлу границы сплавления:,где = 4– количество сварных швов; = 85*0,9*0,7 = 53,55 см – расчетная длина шва (п. 12.8 [4]); = 0,9, = 1,05 (табл. 34* [4]); = 21,5 кН/см2 (табл. 56 [4]); = 37 кН/см2 (табл. 51* [4]; = 0,45*37 = 16,65(табл. 3 [4]); = 1,0 (п. 11.2* [4]); = 1,0 (табл. 6*[4]).2343,8/4/0,9/0,7/53,5521,5*1,0*1,0;2343,8/4/1,05/0,7/53,5516,65*1,0*1,0;17,37 кН/см221,5 кН/см2- условие выполняется;14,89 кН/см216,65 кН/см2- условие выполняется.Согласно п. 7.12 [4], проверяем опорный участок балки на устойчивость из плоскости балки как стойку (условный опорный стержень), нагруженную опорной реакцией:,где = 2*3,2*0,930+1,2*(16,50+3,2+22,62) = 127,58 см2 – площадь условного опорного стержня; = 16,50 см – расстояние от торца балки до опорного ребра; = 0,65*1,2*(20600/24) = 22,62 см; = 193,6/5,79 = 33,45 – гибкость условного опорного стержня; = (4273,10/127,58)0,5 = 5,79 см- радиус инерции условного опорного стержня; = 3,2*(2*12+1,2)3/12+16,50*1,23/12+22,62*1,23/12 = = 4273,10 см4 – момент инерции условного опорного стержня; = 0,930 – коэффициент продольного изгиба условного опорного стержня (табл. 72 [4]).2343,8/0,930/127,5824,5*1,0;19,75 кН/см224,50 кН/см2 – условие выполняется.5.3 Расчет базы колонныРис. 7. База колонны.Размеры опорной плиты определяем из условия смятия бетона под плитой (п. 3.81 [6]): = 4702,30/1/1,21 = 3894 см2,где = 2*2343,8+14,70 = 4702,30 кН – нагрузка от колонны, включая ее собственный вес; = 14,70 кН – собственный вес колонны; = 1– при равномерно распределенной местной нагрузке по площади смятия (п. 3.81 [6]); = 1,05 (п. 3.81 [10]) – принимаем предварительно; = 11,5 МПа = 1,15 кН/см2 – расчетное сопротивление бетона класса В20 сжатию для предельного состояния первой группы (табл. 2.2 [6]); = 1,05*1,15 = 1,21 – расчетное сопротивление бетона сжатию при местном действии нагрузки.Минимальная ширина плиты из условия размещения фундаментных болтов (Рис. 7): = 42,8+2*2,0+2*4,6 = 56,0 см,где = 2*23 = 46 мм (табл. 39 [4])– минимально допустимое расстояние от центра болта до края конструкции; = 20+3 = 23 мм – диаметр отверстия для фундаментного болта; = 20 мм – диаметр фундаментного болта (табл. 5.6 [1]) (самый маленький).Принимаем = 63 см.Длина плиты: = 3894/63 = 61,81 см. Конструктивно принимаем = 63 см (исходя из условия ).Размеры фундамента в плане принимаем на 20 см больше в каждую сторону от опорной плиты = 8383 см.Согласно п. 3.81 [6], = 0,8*(83*83/63/63)0,5 = 1,054> 1,05 – Перерасчет плиты не требуется.Определяем толщину плиты. Плита работает на изгиб от равномерно распределенной нагрузки: = 4702,30/63/63*1 = 1,18 кН/см.Рассмотрим отдельные участки плиты:I участок: = 0,052*1,18*42,82 = 111,77 кН*см,где = 0,052 (табл. 1 приложения [4], поскольку на этом участке плита работает как «пластинка, опертая на 4 канта») при = 45/42,8 = 1,05;II участок:, где определяется по табл. 2 приложения [8], т. к. на этом участке плита работает как «пластинка, опертая на три канта»; = 9,0/42,8 = 0,21 < 0,5, поэтому в запас прочности значение принимаем как для консоли длиной : = 1,18*9,02/2 = 47,98 кН*см,где = 9,0 см – ширина II участка;III участок: = 1,18*4,6/2 = 12,53 кН*см.Материал плиты – сталь С235 (табл. 50* [4]). Толщина плиты: = (6*111,77/22/1,2)0,5 = 5,04 см,где = 22 кН/см2 (табл. 51* [4]); = 1,2 (табл. 6* [4]).Принимаем = 52 мм.Крепление траверсы к ветвям колонны и опорной плите выполняем полуавтоматической сваркой в среде сварочной проволокой (табл. 55* [4]) диаметром = 2 мм. Согласно п. 12.8 [4], = 7 мм, = 1,2*24,0 = 28,8 мм. Принимаем = 12 мм.Высоту траверсы определяем из условия передачи усилия от ветвей колонны на опорную плиту через сварные швы. Согласно п. 11.2* [4], длина сварных швов:– по металлу шва: = 4702,30/4/1,2/1,2/21,5/1,0/1,0 = 56,96 см;– по металлу границы сплавления: = 4702,30/4/1,0/1,2/16,65/1,0/1,0 = 58,84 см,где = 4 – количество сварных швов; = 0,8, = 1,0 (табл. 34* [4]); = 21,5 кН/см2 (табл. 56 [4]); = 37 кН/см2 (табл. 51* [4]; = 0,45*37 = 16,65(табл. 3 [4]); = 1,0 (п. 11.2* [4]); = 1,0 (табл. 6*[4]).Принимаем = 60 см.Проверяем прочность траверсы на изгиб и на срез как балку с двумя консолями. Расчетная схема траверсы приведена на Рис. 8. Материал траверсы – сталь С245 (табл. 50 [4]).Рис. 8. Расчетная схема траверсы.Погонная расчетная нагрузка на один лист траверсы: = 1,18*63/2 = 37,32 кН/см.Максимальный изгибающий момент: = 37,32*42,82/8-37,32*9,02/2 = 7935,13 кН*см.Максимальная поперечная сила в траверсе: = 37,32*63/2 = 1175,58кН.Нормальные напряжения в траверсе вычисляем по формуле (28) [4]:; = 7935,13/1200,0024*1,0,где = 24 кН/см2 (табл. 51* [4]); = 1,0 (табл. 6* [4]); = 2,0*602/6 = 1200,00 см3 – момент сопротивления сечения траверсы;6,61 кН/см224 кН/см2 – условие выполняется.Касательные напряжения вычисляем по формуле (29) [4]:; = 1175,58*900,00/36000,00/2,013,92*1,0,где = 2,0*602/8 = 900,00 см3 – статический момент половины сечения траверсы; = 2,0*603/12 = 36000,00 см4 – момент инерции сечения траверсы; = 0,58*24 = 13,92 кН/см2 (табл. 51* [4]); = 1,0 (табл. 6* [4]);14,69>13,92 - условие не выполняется.Принимаем = 65 см.Касательные напряжения в траверсе: = 1175,58*1056,25/45770,83/2,013,92*1,0,где = 2,0*652/8 = 1056,25 см3; = 2,0*653/12 = 45770,83 см4.13,56 кН/см2<13,92 кН/см2 – условиевыполняется.Список литературыМандриков А. П. Примеры расчета металлических конструкций: Учебное пособие для техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 431 с.Кудишин Ю. И., Беленя Е. И., Игнатьева В. С. и др. Металлические конструкции: Учебник для студ. высш. учеб.заведений/Под общ. редакцией Ю. И. Кудишина – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 688 с.Горев В. В., Уваров Б. Ю., Филиппов В. В. и др. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы стальных конструкций: Учебное пособие для строит. вузов/Под ред. В. В. Горева. – М.: Высш. шк., 1997. – 527 с.СНиП II-23-81*. Стальные конструкции/Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2000. – 96 с.Лапшин Б. С. К расчету балок в упругопластичсской стадии по СНиП И-23-81*: в кн.: Металлические конструкции и испытания сооружений / Б. С. Лашлин /У Межьуз. темат. сб. ip. - Л.: ЛИСИ, 1984. - С. 68-75.Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 52-101-2003). ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. – М.: ОАО «ЦНИИПромзданий, 2005. – 214 с.ГОСТ 26020-83. Двутаврыстальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент.СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/Госстрой России. – М.: ГУПЦПП, 2003. – 36 с.ГОСТ 27772-88. Прокат для строительных стальных конструкций.Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 52-101-2003). ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. – М.: ОАО «ЦНИИПромзданий, 2005. – 214 с.