Исходные данные (стр. 4 )

Требуемая площадь опорного ребра из условия смятия торца ребра

= 72,2 см2

Требуемая толщина опорного ребра

= 29 мм

где bp = 250 мм £ – ширина опорного ребра

Момент инерции опорного ребра

= 3906 см4

где tp = 30 мм ³ tp, min – толщина опорного ребра

Площадь расчетного сечения, включающего сечение опорного ребра и примыкающей к нему полосы стенки

= 103 см2

где = 23,3 см – ширина полосы стенки

Радиус инерции

= 62 мм

Гибкость опорного ребра

= 31,3

где lef = hw = 1940 мм – расчетная длина опорного ребра

Условная гибкость

= 3,3

Проверка устойчивости опорной части из плоскости балки как стойки, нагруженной опорной реакцией

= 23 кН/см2

Вывод: условие не выполняется, увеличиваем толщину стенки

где j = 0,928 - коэффициент продольного прогиба

Проверка местной устойчивости опорного ребра

=> 250 £ 1300 мм

Катет шва, прикрепляющего опорное ребро к стенке, с учетом восприятия расчетного усилия двумя швами и односторонней передачи усилия (), определяется по наибольшему значению

= 11 мм

= 9,5 мм

где bf = 0,8 и bz = 1 – коэффициенты, принимаемые для полуавтоматической сварки в вертикальном положении

Окончательно катет углового шва kf = 12 мм

Выступающая часть опорного ребра ap £ 1,5tp = 45 мм и принимается 20 мм

i.  Расчет и конструирование монтажного стыка балки

Изгибающий момент, воспринимаемый стенкой балки

= 1591,83 кНм

где M” = M1max – расчетное усилие в месте расположения стыка

Расчетное усилие на один болт, воспринимаемое двумя поверхностями трения соединяемых элементов

= 155 кН

где Rbh = 0,7Rbun = 77 кН/см2 – расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта

gb = 1,0 – коэффициент условий работы соединения

Abn = 2,45 см2 – площадь сечения болта нетто(d=20 мм)

m = 0,42 – коэффициент трения

gh = 1,02 – коэффициент надежности

Количество болтов в стыке поясов на полунакладке

= 18,41=20

где = 2899 кН

Суммарная площадь сечения накладок

=> 150 ³ 135 см2

где tн = 18 мм – толщина листовой накладки

b1н = bf = 450 мм – ширина листовой полунакладки

= 190 мм – ширина листовой накладки

Проверка ослабления накладок отверстиями под болты в середине стыка

=> 121 ³ 115 см

где n1 = 4 – количество болтов в одном ряду

dо = d+2 = 22 мм – диаметр отверстия

Стык стенки перекрывается двумя вертикальными накладками из листа толщиной 8 или 10мм.

Расстояние между крайними по высоте рядами болтов

= 1802 мм

Окончательно расстояние между крайними рядами болтов кратно a и принимается hmax = 1800 мм

Число болтов в одном вертикальном ряду

= 19

где a = 100 мм – расстояние между рядами болтов по вертикали

Сумма квадратов расстояний между парами симметрично расположенных болтов

= 114000 см2

Проверка прочности стыка стенки по усилию, действующему на наиболее нагруженные болты

=> 134 £ 155 кН

где m = 2 – число вертикальных рядов болтов с одной стороны стыка стенки

Q” = Q1max = 1718,38 кН – расчетное усилие в месте расположения стыка

6.  Расчет и конструирование колонн

a.  Расчетная схема. Расчетное усилие

Геометрическая длина колонны

= 6783 мм

где hвн = 7800 мм – заданная отметка верха настила

t = 12 мм – толщина настила

hбн = 270 мм – высота балки настила

hгб = 1600 мм – высота главной балки пролета L1

aр £ 1,5tp – выступающая часть опорного ребра главной балки

hф = 900 мм – заглубление подошвы колонны ниже нулевой отметки

Расчетная длина колонны

= 6783 мм

где m = 1 – коэффициент расчетной длины при шарнирном закреплении колонны в фундаменте

Расчетное усилие в стержне колонны

= 2037,8 кН

где 1,01 – коэффициент учитывающий собственный вес колонны

b.  Подбор сечения колонны

Подбор сечения сплошной колонны

Условная гибкость колонны

= 2,9

где l = 80 £ [l] = 120 - гибкость колонны

Требуемая площадь сечения

= 118 см2

где j = 0,641 - коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов

Радиус инерции относительно оси y-y

= 85 мм

Требуемая ширина полки

= 354 мм

где a2 = 0,24 – коэффициент, зависящий от размеров раскосной решетки

Ширина полки принимается в соответствии с сортаментом bf = 360 мм

Требуемая толщина полки

= 10 мм

где tw = 12 мм – толщина стенки

Требуемая высота стенки

= 383 мм

где tf = 10 мм ³ tf, min – толщина полки

Обеспечение местной устойчивости стенки двутаврового сечения

= 729 мм

где = 2,2

Исходя из этих условий принимаем высоту стенки hw = 560 мм

Площадь сечения

= 139,2 см2

Момент инерции относительно оси y-y

= 7776 см4

Радиус инерции относительно оси y-y

= 75 мм

Радиус инерции относительно оси x-x

= 267 мм

Гибкости колонны

= 90

= 25

Проверка общей устойчивости колонны относительно оси y-y

=> 25,9 £ 27 кН/см2

где j = 0,565 – коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов

Недонапряжение

= 4,1% < 5%

Подбор сечения сквозной колонны

Требуемая площадь сечения

= 96 см2