Расчет опорного ребра главной балки

Толщину опорного ребра (tр) выбираем из условия возможного смятия ребра, для чего нам потребуется найти требуемую площадь опирания ребра:

расчётное сопротивление стали балки смятию для стали С-245 принимаем по СНИП II-23-81 "Стальные конструкции" таблица1:

кН/см²,

где по табл. 51 СНиП II-23-81* для стали С245 определим временное сопротивление стали разрыву R_un = 38 кН/см²; по табл. 2* СНиП II-23-81* для стали по ГОСТу 27772-88, находим, что коэффициент надежности по материалу g_m = 1,025.

Найдем требуемую площадь опорного ребра:

см².

Уже принятая ширина пояса b_fx = 36 cм, следовательно толщину ребра определим, как

см,

принимая окончательно t_p = 1,0 см.

Тогда : см², сечение подобранного торца балки проходит проверку на смятие.

Проверим опорный участок балки на устойчивость из плоскости балки, как условного опорного стержня, включающего в площадь своего сечения опорные ребра и часть стенки балки шириной b_w.

см.

Площадь расчетного сечения опорной части балки:

см².

Момент инерции сечения относительно оси z-z:

см⁴.

Радиус инерции сечения:

см.

Гибкость:

.

Условие устойчивости можно записать в виде:

,

где j = 0,962 - коэффициент продольного изгиба балки (по табл. 72 СНиПа II-23-81*),

кН/см² < R_y×g_c = 24 кН/см²,

то есть принятая опорная стойка главной балки устойчива.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ КОЛОНН

Расчетная схема и расчетная длина колонны

В качестве расчетной схемы выберем колонну, шарнирно закрепленную с двух сторон. Найдем фактическую длину колонны l, при высоте фундамента 500 мм:

см.

Расчетная длина колонны равна: см.

где m - коэффициент расчетный длины, определяется по табл. 71,а СНиПа II-23-81*.

Определение продольной силы в колонне, выбор типа сечения колонны

Продольная сила в колонне составит:

N = 2×Qmax +0,8·l_k = 3037.691кН, используем колонну сплошного типа сечения. Примем, что сечение будет двутавровым, сваренным из трех листов.

Подбор сечения, проверка общей устойчивости колонн и местной устойчивости стенки и полок

Продольная сила в колонне: N = Qmax x 2 + 0.8 x k = 3037.691 kH

Материал колонн – сталь С-245. Для нее по табл. 51 СНиПа II-23-81* определим, что расчетное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу по пределу текучести R_y = 24 кН/см².

По формуле 7 СНиПа II-23-81* имеем, что:

Найдем по формуле:

Примем lx = 70, тогда j = 0,754, из таблицы 72 СНиПа находим требуемую площадь:

см².

Компонируем размеры поперечного сечения: конструируем колонну в виде сварного двутавра требуемая ширина полок для двутавра:

k1 = 0,24

λy = λx x 1.5 = 105

bf = 30

Рис.8 Сечение колонны со сплошной стенкой.

Высоту стенки назначаем по имперической формуле:

тогда согласно табл. 27 СНиП II-23-81* получим, что:

см,

принимаем t_w = 1.8; t_f = 1.8; h_w = 40;

Проверяем высоту полок устойчивость полки:

Условие выполнено.

Находим площадь стенки:

см²

Необходимая площадь поясов равна:

см²

Определяем площадь принятого сечения колонны:

см²

Находим толщину пояса:

см

Принимаем cм.

Проверим местную устойчивость полки колонны по табл.29 СНиП II-23-81*:

Условие выполнено.

Находим общую площадь:

см²,

Проверяем напряжение по подобранному сечению,определяем коэффициенты фи по подобранному сечению:

см⁴

см⁴

Условие выполнено.

Проверим местную устойчивость стенки колонны.

hef=60+0.8=60.8см

Стенка колонны устойчива, если условная гибкость стенки:

меньше или равна предельной условной гибкости:

Условие выполнено.