Узел 3: узел сопряжения главной балки и балки настила

Узел сопряжения главной балки и балки настил

Сопряжение балки настила и главной балки выполним на болтах класса точности Б. Усилие, воспринимаемое болтами

Назначаем диаметр болтов d = 20 мм, класс прочности 5,6, тогда

Ab = 3.14 см2

Rbs = 210 Мпа

Rbp = 485 Мпа (для Run = 360Мпа)

γb = 0.9

Определяем несущую способность соединения на одном болте: по срезу:

где ns = 1 – количество плоскостей среза,

 

по смятию:

где min tmin – минимальная сумма толщин элементов, работающих в одном направлении,

Определяем количество болтов:

Принимаем 2 болта.

Минимальное расстояние между центрами болтов:

где

Минимальное расстояние от центра болта до края вдоль усилия:

Минимальное расстояние от центра болта до края поперек усилия:

 

 

БАЗА КОЛОННЫ

База колонны

Расчет опорной плиты Определение размеров опорной плиты в плане Площадь опорной плиты определяется из условия прочности материала фундамента. Принимаем для фундамента бетон класса В10 с Rпр = 6 МПа. Условие прочности бетона на местное сжатие:

Где , здесь ψ = 1,2

Отсюда

Ширину плиты назначим из конструктивных соображений:

где b = 25 см – ширина колонны, tтр = 1.2 см – толщина траверсы (назначается), с = 6.3 см

 

Определяем длину плиты:

принимаем L = 60 см.

Фактическая площадь опорной плиты:

Определение толщины опорной плиты

Определяем фактическое напряжение в бетоне под плитой:

Плита работает на изгиб под реактивным отпором фундамента. Колонна и траверса делят плиту на три типа участков – консольный, опертый на три канта и опертый на четыре канта. На каждом участке выделим полосу единичной ширины, и определим погонную нагрузку на эту полосу:

Определим изгибающие моменты в плите: Участок 1 – консольный

Участок 2 – опертый по 4 сторонам Определяем размеры участка:

размер короткой стороны,

размер длинной стороны.

Изгибающий момент определяется по формуле

Где

При α=0,13 Тогда

Участок 3 – опертый по 3 сторонам Определяем размеры участка:

размер закрепленной стороны

a = b = 25 см размер свободной стороны.

Изгибающий момент определяется по формуле

Где

При

Ведём в конструкцию ребро жёсткости толщиной 10 мм со свободной стороны

а=(25-1)/2=12см

Сравнивая моменты M1, M2, M3 выбираем максимальный:

Определяем толщину опорной плиты из условия прочности плиты на изгиб:

Принимаем из конструктивных соображений

, – следовательно, толщина плиты удовлетворяет конструктивным требованиям.

 

 

Расчёт траверсы

Расчет траверсы Определение высоты траверсы Высоту траверсы определяем из условия прочности сварных швов. Назначим полуавтоматическую сварку сварочной проволокой Св-08А, тогда

Rwf = 180 Мпа

По табл. 34* СНиП определяем коэффициенты глубины проплавления (полуавтоматическая сварка при d = 1.4-2 мм в вертикальном положении при катете шва kf = 9-12 мм):

Bf = 0.8

Bz = 1.0

Определяем менее прочное сечение сварного шва:

RwfBf = 180 * 0.8 = 144Мпа по металлу шва

RwzBz = 162 * 1.0 = 170,1 МПА по металлу границы сплавления

Менее прочное сечение – по металлу шва, следовательно, в дальнейшем ведем расчет по металлу шва.

Условие прочности сварного шва по металлу шва:

Назначаем kf = 10 мм, тогда

Принимаем hтр = 30 см

Проверка прочности траверсы: Проверку прочности траверсы производим в месте крепления траверсы к полке колонны

qтр - погонная нагрузка на траверсу

Определяем усилия в траверсе

 

Определяем напряжения в траверсе

Определяем приведенные напряжения в траверсе:

Условие прочности:

где

прочность траверсы по приведенным напряжениям обеспечена.

Расчет анкерных болтов Анкерные болты принимаем конструктивно d = 20 мм.