Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Расчёт металлического каркаса многоэтажного здания

Тип Реферат
Предмет Строительство
Просмотров
1038
Размер файла
509 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Расчёт металлического каркаса многоэтажного здания

1. Исходные данные

Сетка6 х 6 (м)

Количество пролётов 2 (шт)

Длина здания72 (м)

Высота этажа3,6 м

Количество этажей18

Полезная нагрузка 4 (кН/м2)

Место строительстваг. Челябинск

Тип зданияпромышленное


2. Сбор нагрузок

Сбор нагрузок на 1 м2 ригеля покрытия (таблица№1.)

Таблица№1.Постоянная поверхностная распределенная нагрузка от покрытия.

Состав покрытияНормативная, кН/м2Коэф. перегрузкиРасчетная, кН/м2
1234
Защитный слой(битумная мастика с втопленным гравием) γ=21 кН/м3t=20 мм0,31,30,39
Гидроизоляция (4 слоя рубероида)0,151,30,195
Утеплитель (керамзит) γ=1,5 кН/м3t=150 мм21,32,6
Пароизоляция (1 слой рубероида)0,061,30,078
Сборная железобетонная плита покрытия3,051,13,355
∑gнкр=5,56

∑gкр=6,62

Снеговая нагрузка1,8
Всего:6,568,42

Г. Челябинск находится в III снеговом районе : s0=1,8 кН/м2- расчётное значение

Сбор нагрузок на 1 м2 ригеля перекрытия (таблица№2.)

Таблица 2.Постоянная поверхностная распределенная нагрузка от перекрытия.

№ п/пСостав перекрытияНормативная, кН/м2 Коэф. перегрузкиРасчетная нагрузка, кПа
12345
Постоянные
1Перегородки толщиной 100 мм0,51,20,6
2Линолеум d= 0,025м r=1800 кг/м30,251,20,3
3Цементно-песчаная стяжка 0,41,30,52
4Тепло-звукоизоляция0,31,20,36
5Железобетонные плиты перекрытия 31,13,3
Временные
6Полезная41,24,8
8,459,78

3. Предварительный подбор сечения ригеля

Подбор сечения ригеля покрытия:

Рис.1 Эпюра моментов в ригеле покрытия.

Ригель работает, как двухпролетная рама с жесткими узлами сопряжения. Находим изгибающие моменты:

(кН*м);

По максимальному моменту находим требуемый момент сопротивления: В – шаг рам

;

Принимаем марку стали для ригеля ВСт3ПС6-2 с расчетным сопротивлением R = 240 (МПа);

3);

По сортаменту подбираем двутавр балочного типа 35Б2;

Характеристики сечения

ПараметрЗначение
AПлощадь поперечного сечения55,17см2
IyМомент инерции относительно оси Y11549,999см4
iyРадиус инерции относительно оси Y144,70см
WyМомент сопротивления относительно оси Y662,2См
РМасса погонного метра43,0кг/м

1)Производим проверку по 2-ой группе предельных состояний:

,

где [f] – предельно допустимый прогиб; f – расчетный прогиб;

;

<2,4см

2)σ=156,56/0,66∙10-3=229,63<240∙103

Подбор сечения ригеля перекрытия:

Рис. Эпюра моментов в ригеле перекрытия.


Находим изгибающие моменты:

(кН*м);

По максимальному моменту находим требуемый момент сопротивления. Принимаем марку стали для ригеля ВСт3ПС6-2 с расчетным сопротивлением R = 240 (МПа);

3);

По сортаменту подбираем двутавр балочного типа 40Б1;

Характеристики сечения

ПараметрЗначение
AПлощадь поперечного сечения61,25см2
IyМомент инерции относительно оси Y15749,998см4
iyРадиус инерции относительно оси Y160,3мм
WyМомент сопротивления относительно оси Y803,6см3
РМасса погонного метра48кг

1)Производим проверку по 2-ой группе предельных состояний:

<2,4см

2)σ=152,1/1,087*10-3=181,82*103<240*103


4.Предварительный подбор сечения колонны

I. Расчет на вертикальную нагрузку

4.1.1 Определяем вертикальную нагрузку, действующую на среднюю колонну III уровня:

Состав нагрузокНормативная нагрузкаКоэффиц. надёжностиРасчётная нагрузкаГрузовая площадь Усилие
Снеговая нагрузка1,83664,8
Кровля1,251,5543655,944
Плита покрытия (перекрытия) 1,6611,11,8271216394,6536
Покрытие пола0,650,82216177,12
Ригели покрытия0,431,050,451562,709
Ригели перекрытия0,481,050,504189,072
Перегородки и внутренние стены1,51,11,6549,24881,2592
Временная нагрузка41,24,82161036,8
Итого1822,358

Вертикальная нагрузка, действующая на среднюю колонну 3 уровня

,

где A – площадь поперечного сечения колонны;

φ – коэф. приведения гибкости, предварительно принимаемый 0,9.

N – вертикальная нагрузка;

R – расчетное сопротивление стали;

- коэффициент условия работы (1);

2);

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа

26К3; (м2), (м4), iх=11,3см.

λ=l/ iх=3.6/0,11,3=49,4 =>φ=0,668

σ=<240кПа

4.1.2 Определяем вертикальную нагрузку, действующую на крайнюю колонну III уровня:

Вертикальная нагрузка, действующая на крайнюю колонну 3 уровня

Состав нагрузокНормативная нагрузкаКоэффиц. надёжностиРасчётная нагрузкаГрузовая площадьУсилие
Снеговая нагрузка1,81832,4
Кровля1,251,5541827,972
Плита покрытия (перекрытия)1,6611,11,8271108197,3268
Покрытие пола0,650,8210888,56
Ригели покрытия0,431,050,4515 31,3545
Ригели перекрытия0,481,050,504157,56
Перегородки и внутренние силы1,51,11,6549,24881,2592
Временная нагрузка41,24,8108518,4
Итого954,8325

2);

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа

20К1; (м2), (м4), iх=8,5см.

λ=l/ iх=3,6/0,085=42,35 =>φ=0.862

σ=кПа<240Па

4.1.3 Определяем вертикальную нагрузку, действующую на среднюю колонну II уровня:

Вертикальная нагрузка, действующая на среднюю колонну 2 уровня

Состав нагрузокНормативная нагрузкаКоэффиц. надёжностиРасчётная нагрузкаГрузовая площадьУсилие
3 уровень1822,358
Плита перекрытия 1,6611,11,8271216394,6536
Покрытие пола 0,650,82216177,12
Ригели перекрытия 0,481,050,504189,072
Перегородки и внутренние стены 1,51,11,6549,24881,2592
Колонна 0,421,050,44121,69,5256
Временная нагрузка 41,24,82161036,8
Итого3530,788

2);

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 23К1; (м2), (м4), iх=9,95см.

λ=l/ iх=3,6/0,0995=42,21 =>φ=0,859

σ=кПа<240*103кПа

4.1.4Определяем вертикальную нагрузку, действующую на крайнюю колонну II уровня:

Вертикальная нагрузка, действующая на крайнюю колонну 2 уровня

Состав нагрузокНормативная нагрузкаКоэффиц. надёжностиРасчётная нагрузкаГрузовая площадьУсилие
3 уровень954,8325
Плита перекрытия 1,6611,11,8271108197,3268
Покрытие пола0,650,8210888,56
Ригели перекрытия0,481,050,504157,56
Перегородки и внутренние стены1,51,11,6549,24881,2592
Колонна0,421,050,44121,69,5256
Временная нагрузка 41,24,8108518,4
Итого:1857,464

2);

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 26К3;

2), (м4), iх=11,3см.

λ=l/ iх=3,6/0,113=31,85 =>φ=0,668

σ=<240*103кПа

4.1.5 Определяем вертикальную нагрузку, действующую на среднюю колонну I уровня:

Вертикальная нагрузка, действующая на среднюю колонну 1 уровня

Состав нагрузокНормативная нагрузкаКоэффиц. надёжностиРасчётная нагрузкаГрузовая площадьУсилие
2 уровень3530,788
Плита перекрытия 1,6611,11,8271216394,6536
Покрытие пола0,650,82216177,12
Ригели перекрытия0,481,050,504189,072
Перегородки и внутренние стены1,51,11,6549,24881,2592
Колонна0,421,050,44121,69,5256
Временная нагрузка41,24,82161036,8
Итого:5239,219

2);


По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 40К4;

2), (м4), iх=17,85см.

λ=l/ iх=3,6/0,1785=20,17=>φ=0,99

σ=<240Па

4.1.6 Определяем вертикальную нагрузку, действующую на крайнюю колонну I уровня:

Д
Состав нагрузокНормативная нагрузкаКоффиц. Надёжности по нагрузкеРасчётная нагрузкаГрузовая площадьУсилие
2 уровень1857,464
Плита перекрытия1,6611,11,8271108197,3268
Покрытие пола0,650,8210888,56
Ригели перекрытия0,481,050,504157,56
Перегородки и внутренние стены1,51,11,6549,24881,2592
Колонна0,421,050,44121,69,5256
Временная нагрузка41,24,8108518,4
Итого:2760,096

2);

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 35К2;


2), (м4), iх=15,2см.

λ=l/ iх=3,6/0,158=23,68 =>φ=0,91

σ=<240Па

Расчёт на горизонтальные нагрузки. Определение ветровой нагрузки

В связи с тем, что скорость ветра достаточно резко меняется, эта нагрузка воздействует динамически. Давление ветра на высоте 10 м над поверхностью земли в открытой местности, называемое скоростным напором ветра gо, зависит от района строительства. Ветровая нагрузка меняется по высоте, но в нормах принято, что до высоты 10м от поверхности земли скоростной напор не меняется. Он принят за нормативный, а увеличение его при большей высоте учитывается коэффициентами k, разными при разной высоте. Нормативный скоростной напор ветра w0 =0,23 кПа. Тип местности B. Определим нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z:

,

где с – аэродинамический коэффициент, зависящий от расположения и конфигурации поверхности. Для вертикальных стен с=0,8 с наветренной стороны и с=-0,6 для откоса;

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте. Расчетная нагрузка, приходящаяся на часть здания по ширине

,

- коэффициент надежности по нагрузке, 1,4;

B – шаг рам, 6м.

Z,мкВ,мWmWm(p)
0,80,60,80,6
1,80,6560,1560,1171,31040,9828
5,40,6560,1560,1171,31040,9828
90,6560,1560,1171,31040,9828
12,60,6660,15840,11881,330560,99792
16,20,7460,17760,13321,491841,11888
19,80,8360,19920,14941,673281,25496
23,40,8960,21360,16021,794241,34568
270,9460,22560,16921,895041,42128
30,60,9960,23760,17821,995841,49688
34,21,04660,251040,188282,1087361,581552
37,81,09960,263760,197822,2155841,661688
41,41,1460,27360,20522,298241,72368
451,18360,283920,212942,3849281,788696
48,61,1960,28560,21422,399041,79928
52,21,260,2880,2162,41921,8144
55,81,2160,29040,21782,439361,82952
59,41,2260,29280,21962,459521,84464
631,2560,30,2252,521,89

Определим сосредоточенные силы:

Р1= (1,31+1,31)∙1,8+(0,98+0,98)∙1,8=8,26кН

Р2=(1,31+1,31)∙1,8+(0,98+098)∙1,8=8,26кН

Р3=(1,31+1,33)∙1,8+(0,98+0,99)∙1,8=8,31кН

Р4=(1,33+1,49)∙1,8+(0,99+1,11)∙1,8=8,89кН

Р5=(1,49+1,67)∙1,8+(1,11+1,25)∙1,8=9,97кН

Р6=(1,67+1,79)∙1,8+(1,25+1,34)∙1,8=10,92кН

Р7=(1,79+1,89)∙1,8+(1,34+1,42)∙1,8=11,62кН

Р8=(1,89+1,99)∙1,8+(1,42+1,49)∙1,8=12,26кН

Р9=(1,99+2,1)∙1,8+(1,49+1,58)∙1,8=12,93 кН

Р10=(2,1+2,22)∙1,8+(1,58+1,66)∙1,8=13,62 кН

Р11=(2,22+2,29)∙1,8+(1,66+1,72)∙1,8=14,21 кН

Р12=(2,29+2,38)∙1,8+(1,72+1,79)∙1,8=14,75 кН

Р13=(2,38+2,39)∙1,8+(1,79+1,799)∙1,8=15,07 кН

Р14=(2,39+2,41)∙1,8+(1,799+1,8)∙1,8=15,18 кН

Р15=(2,41+2,43)∙1,8+(1,81+1,83)∙1,8=15,3 кН

Р16=(2,43+2,46)∙1,8+(1,83+1,84)∙1,8=15,43 кН

Р17=(2,46+2,52)∙1,8+(1,84+1,89)∙1,8=15,68 кН

Р18=2,52∙1,8+1,89∙1,8=7,94 кН

расчет на горизонтальную нагрузку

ΣРIII=7,94+15,68+15,43+15,30+15,177+15,07=84,61 (кН).

ΣРII=14,75+14,21+13,62+12,93+12,25+11,62=79,39 (кН).

ΣРI=10,92 +9,97+8,89+8,32+8,25+8,25=54,61 (кН).

Рис. Схема действия нагрузок

Фактические изгибающие моменты:

,

где MЖ – момент в жестком узле;

MШ – момент в шарнирном узле;

- сумма нагрузок уровня;

hЭТ – высота уровня;

4– количество колонн;

K – коэффициент, определяющий жесткость узла.

; ,

,

где - момент инерции ригеля; - момент инерции колонны; - длина колонны; - длина ригеля;

III уровенькрайняя колонна:

W=815,1/240*103=0,000625м3

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 23К2;

2), (м4), iх=10см.

σ=M/W=15,1/0,00661=2,28*103<240*103Па

II уровень средняя колонна:

W=39,59/240*103=0,000164м3

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 20К1;

2), (м4), iх=8,5см.

σ=M/W=39,59/0,00528=7,5*103кПа<240*103кПа

I уровень крайняя колонна:

W=10,01/240*103=0,000041м3

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 20К1;

2), (м4), iх=8,5см.

σ=M/W=10,01/0,00528=1,9*103кПа<240*103кПа

Вывод: был произведен расчёт колонн на вертикальные и горизонтальные нагрузки и подобранны номера двутавров типа колонные для обоих вариантов. Из сравнительного анализа видно, что для проектирования необходимо взять колонны сечением из расчёта на вертикальные нагрузки.


Таблица 3 Номера колонн и их изгибная жесткость

Уровень Крайняя колоннаСредняя колонна
I

35К2: А=160∙10-4м2

W=2132∙10-6м3

40К4: А=308,6∙10-4м2

J=98340∙10-8м4

W=4694∙10-6м3

II

26К3: А=105,9∙10-4м2

J=13559,99∙10-8м4

W=1035∙10-6м3

35К3: А=184,1∙10-4м2

J=42969,99∙10-8м4

W=2435∙10-6м3

III

20К1: А=52,8∙10-4м2

J=3820∙10-8м2

W=392∙10-6м3

26К1: А=83,08∙10-4м2

J=10299,99∙10-8м4

W=809∙10-6м3

5. Определение жесткостных и инерционных параметров

Определение условной изгибной и сдвиговой жесткостей рамы

Условную изгибную жесткость рамы определяем для каждого уровня по формуле:

,

где E – модуль упругости;

– момент инерции i – ой стойки;

– площадь i – ой стойки рамы;

– расстояние от оси рамы до осевой линии рамы.

Сдвиговую жесткость рамы определяем также для каждого уровня по формуле:

,

где – высота этажа;

, где – сумма погонных жесткостей колонн;

– сумма погонных жесткостей ригеля.

Определение жесткостей диафрагмы

Конструируем раскосы диафрагмы из равнополочных уголков №160´16:

btr1r2AIy=IzWyiyiuivyoP
смсмсмсмсм2см4см3смсмсмсмкг/м
L160x16161.61.60.5349.071175.19102.644.896.173.144.5538.52

Определяем сдвиговую жесткость диафрагмы:

, где – высота этажа;

Усилия в стержнях определяем по программе SCAD результаты представлены в графическом виде на рис.1

Рис. 1 схема рамы, цифрами показаны номера стержней.

Рис. 2 усилия в элементах (кН)

Составление матрицы жесткости рамы и диафрагмы

Определение податливости рамы и диафрагмы от изгиба

Податливость рамы от изгиба определяем методом конечных элементов по программе RGR2001 прикладывая в расчетных точках единичную силу.

ПРОГРАММА МКЭ-4ПСС. РАСЧЕТ РАМ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

User name:

User group:

ШИРИНАПОЛОСЫН= 4

МАССИВ ТИПОРАЗМЕРОВ ЭЛЕМЕНТОВ

1 2 3

МАССИВ ДЛИН ЭЛЕМЕНТОВ

21.6 21.6 21.6

МАССИВ ЖЕСТКОСТЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ

238000000 157200000 78000000

МАТРИЦА ИНДЕКСОВ ЭЛЕМЕНТОВ 1-ГО ТИПА

0 0 1 2

1 2 3 4

3 4 5 6

ЗАГРУЖЕНИЕ 1

ВЕКТОР НАГРУЗОК:

P( 1 )= 1P( 2 )= 0P( 3 )= 0P( 4 )= 0

P( 5 )= 0P( 6 )= 0

ВЕКТОР ПЕРЕМЕЩЕНИЙ:

V(1)= 2.950405E-03 V(2)= 3.512386E-04 V(3)= 7.376012E-03 V(4)= 3.512386E-04

V(5)= 1.180162E-02 V(6)= 3.512384E-04

ЭЛEMEHТ- 1. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -12.60000 MK= -0.00001

ЭЛEMEHТ- 2. QH= 0.00000 QK= -0.00000 MH= 0.00000 MK= 0.00000

ЭЛEMEHТ- 3. QH= 0.00000 QK= -0.00000 MH= 0.00000 MK= 0.00000

ЗАГРУЖЕНИЕ 2

ВЕКТОР НАГРУЗОК:

P( 1 )= 0P( 2 )= 0P( 3 )= 1P( 4 )= 0

P( 5 )= 0P( 6 )= 0

ВЕКТОР ПЕРЕМЕЩЕНИЙ:

V(1)= 7.376013E-03 V(2)= 1.053716E-03 V(3)= 2.397021E-02 V(4)= 1.448642E-03

V(5)= 4.222309E-02 V(6)= 1.448641E-03

ЭЛEMEHТ- 1. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -25.19998 MK= 12.59999

ЭЛEMEHТ- 2. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -12.60000 MK= -0.00000

ЭЛEMEHТ- 3. QH= 0.00000 QK= -0.00000 MH= 0.00001 MK= -0.00001

ЗАГРУЖЕНИЕ 3

ВЕКТОР НАГРУЗОК:

P( 1 )= 0P( 2 )= 0P( 3 )= 0P( 4 )= 0

P( 5 )= 1P( 6 )= 0

ВЕКТОР ПЕРЕМЕЩЕНИЙ:

V(1)= 1.180162E-02 V(2)= 1.756193E-03 V(3)= 4.222308E-02 V(4)= 2.940969E-03

V(5)= 8.268129E-02 V(6)= 3.345968E-03

ЭЛEMEHТ- 1. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -37.79997 MK= 25.19997

ЭЛEMEHТ- 2. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -25.20001 MK= 12.60001

ЭЛEMEHТ- 3. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -12.60000 MK= -0.00002

Матрица податливости для диафрагмы и рамы от изгиба:

2.3 Определение податливости от сдвига

Расчетная схема системы:

Смещения от единичной силы сдвига будут следующими:

б1121311/ GFусл1

б223221+ Н2/ GFусл2

б3323+ Н3/ GFусл3

Для рамы:

11=21=31=21,6/52540=0,000411(м/кН)

22=32=0,000411+21,6/50550=0,000838(м/кН)

33=0,000838+21,6/42280=0,00135(м/кН)

Матрица податливости для рамы от сдвига:

Для диафрагмы:

11=21=31=21,6/237216.68=0,0000531(м/кН)

22=32=0,0000531+21,6/236413.71=0,0001064(м/кН)

33=0,0001064+21,6/235636.05=0,000168(м/кН)

Матрица податливости для диафрагмы от сдвига:

2.4. Составление матриц жесткости и масс

Податливость всей системы находится как сумма податливостей:

Для рамы:

Матрица жесткости всего здания:

Составляем матрицу жесткости здания:

,

где nр – количество рам; пд – количество диафрагм;

VI. Составление матрицы масс

Длина здания 72м.

Ширина 12м.

Площадь этажа 864м2.

Рис Распределение масс в здании.

Составим матрицу масс:

(т);

Определение массы М3: 3уровня

КонструкцииРасчётная нагрузкаГрузовая площадьУсилие
Снеговая нагрузка1,8 8641555,2
Кровля1,5568641344,384
Плита перекрытия1,82 51849434,88
Покрытие пола0,824320 3542,4
Стены1,65 2721,6 4490,64
Перегородки1,65 2721,5 4490,475
Ригели покрытия0,45 7835,1
Ригели перекрытия0,5

936

468
Раскосы диафрагм0,38119,16 45,2808
Колонны ср.1166,4 711,504
Колонны кр.0,432332,8 1003,104
Временная нагрузка 4 5184 20736
Итого 47856,97

М3 =47856,97/9,8=4883,36 (т).

Определение массы М2: 2 уровня

КонструкцииРасчётная нагрузкаГрузовая площадьУсилие
Плита перекрытия1,825184 9434,88
Покрытие пола0,824320 3542,4
Стены1,653628,8 5987,52
Перегородки1,653628,75987,355
Ригели перекрытия0,5936468
Раскосы диафрагм0,38119,1645,2808
Колонны ср.0,612332,81423,008
Колонны кр.0,434665,62006,208
Временная нагрузка4518420736
Итого49630,65

М2=49630,89/9,8 =5064,35(т).

Определение массы 1 уровня

КонструкцииРасчётная нагрузкаГрузовая площадьУсилие
Плита перекрытия1,8251849434,88
Покрытие пола0,8243203542,4
Стены1,653628,85987,52
Перегородки1,653628,75987,355
Ригели перекрытия0,5936468
Раскосы диафрагм0,38119,1645,2808
Колонны ср.0,613499,22134,512
Колонны кр.0,436998,43009,312
Временная нагрузка4518420736
Итого 51345,26

М1=51345,26/9,8=5239,31 (т).

Дальше введем матрицы жесткости здания и масс в программу «DINCIB» и определим частоты и формы колебаний:

VII. Определение пульсационной составляющей ветровой нагрузки

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки определяют в зависимости от соотношения первой частоты колебания и предельной частоты, при котором допускается не учитывать силы инерции. Эти частоты вычисляются в Гц. Определяем круговые частоты:

;

(Гц); (Гц); (Гц);

По СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия” определяем предельное значение частоты собственных колебаний fе. Так как здание со стальным каркасом при наличии ограждающих конструкций, то логарифмический декремент колебаний равен и II ветровой район, то fе =0,95Гц.

Сравниваем частоту собственных колебаний с предельной частотой собственных колебаний: при этом здание симметричное в плане значит, расчет ведем по третьему случаю:

, (3)

где m – масса сооружения на уровне z;

- коэффициент динамичности, определяемый в зависимости от параметра

и логарифмического декремента колебаний (в данном случае δ=0,3);

- коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,4;

- нормативное значение ветрового давления, равное 0,23 (кПа);

y – горизонтальное перемещение сооружения на уровне z по первой форме собственных колебаний;

- коэффициент, определяемый посредством разделения сооружения на r участков, в пределах которых ветровая нагрузка принимается постоянной, по формуле:

, (3)

где - масса k-го участка сооружения;

- горизонтальное перемещение центра k-го участка;

- равнодействующая пульсационной составляющей ветровой нагрузки на k-й участок сооружения, определяемой по формуле:

;

где ζ – коэффициент пульсаций давления ветра на уровне z, принимаемый по табл.7[4];

ν – коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра;

- нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на уровне z, определяется по формуле:

где k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;

с – аэродинамический коэффициент, равный 1,4;

1) z1= 16,8м

z2= 33,6м

z3= 50,4м

2) ; по чертежу 2[4] находим ξ=1,8

3) =0,3×0,786×1,4=0,33 (кН/м2);

=0,3×1,02×1,4=0,43 (кН/м2);

=0,3×1,04 ×1,4=0,44 (кН/м2);

ζ1=0,965; ζ2=0,839;ζ3=0,769

(кН/м2);

(кН/м2);

(кН/м2);

(кН/м2);

(кН/м2);

(кН/м2);

Определим итоговую суммарную составляющую ветровую нагрузку на здание ΣРiI×n+WpiΣ. Для этого сначала найдем среднюю составляющую ветровой нагрузку, которая приходит на расчётную раму, приведённая к сосредоточенным силам в уровне перекрытия:

ΣW1=283,046+54,61=337,66 (кН)

ΣW2=566,09+79,39=645,48 (кН)

ΣW3=1611+54,61=1665,61 (кН)

(кН);

Определяем вектор перемещений:

;

[V]= (м) ;

Определяем усилия, действующие на раму и диафрагму:

;;

[Pд]=

[Pр]=

VIII. Расчёт рамы на вертикальную и горизонтальную нагрузку

Используя программу Shape нарисуем раму и, приложив полученные нагрузки, построим эпюры от 3-го суммарного загружения.



Узел № 4:Узел № 13:Узел № 20:

87+352-438 = 042+1029+53-1124=0 362+269-631=0




IX. Уточнение элементов сечения

9.1 Уточнение сечения ригеля


9. Уточнение элементов сечения

Ригель перекрытия:

По максимальному моменту находим требуемый момент сопротивления:

;

Наибольший момент в элементе №49 М=1058,83 (кН*м).

;

Найденный момент сопротивления больше принятого 4924,8м3>803,6 м3

По сортаменту подбираем двутавр широкополочного типа 80Ш1;

А=258(см3) W=6810(см3); J=265170(см4).

Производим проверку на прочность:

- проверка выполняется


Ригель покрытия: Наибольший момент в элементе №16 М=369,2 (кНм).

;

Найденный момент сопротивления больше принятого 1717м3>662,2 м3

По сортаменту подбираем двутавр колонного типа 35К1; А=139,7(см3) W=1843(см3); J=31610(см4).

Производим проверку на прочность:


- проверка выполняется

10.2 Уточнение сечения колонны

Подбор сечения проводим по трем проверкам:

1) проверку прочности производим по формуле:

, (2) [3.52]

где N – продольная сила, действующая на колонну;

Мх – момент, действующий в плоскости колонны;

- площадь поперечного сечения колонны;

R – расчетное сопротивление стали;

- коэффициенты, учитывающие степень развития пластических деформаций;

в данном случае третье слагаемое можно не учитывать.

2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента:

где jвн – коэффициент, снижающий расчетное сопротивление при внецентренном сжатии, определяется по прил.8[1];

3) проверка устойчивости колонны из плоскости действия момента:

где jу – коэффициент продольного изгиба, определяется по прил.7[1];

с– коэффициент, учитывающий влияние момента при изгибно-крутильной форме устойчивости.

III-ый уровень крайняя колонна: М= 90,8 кНм, N=595,8 кН.

1) проверка прочности:

При Ап/Аст=1 по прил.5 [1] определяем:

;

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 23К1;

А=66,51(см2); W=580(cм3); J=6589(см4); ix=6,03см, iу=9,95см.

2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента:

находим относительный эксцентриситет:


гибкость l=l/ix=3,6/6,03*10-2=69,65;

условная гибкость

коэффициент влияния формы сечения при mx<5 прил.10[1]: η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)= =(1,9-0,1*1,74)-0,02(6-1,74)*2,25=1,5

приведенный относительный эксцентриситет: mх1=ηmх=1,5*1,74 =2,61

Отсюда по прил. 10[1] вычислим φ=0,36

595,8/0,359*66,51*10-4=247МПа>215МПа.

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 26К1; А=83,08(см2); W=809(cм3); ix=6,51см, iу=11,14см.


; l=l/ix=4,2/6,51*10-2=64,52;

;

η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)= (1,9-0,1*1,57)-0,02(6-1,57)*2=1,57

приведенный относительный эксцентриситет: mх1=ηmх=1,57*1,57 =2,5

Отсюда по прил. 10[1] вычислим φ=0,35

595,8/0,35*83,08*10-4=204МПа<215МПа.

3)проверка устойчивости из плоскости действия момента:

гибкость = l/iу=3,6/11,14*10-2=37,7;

при mx=1,57<5 коэффициент с определяем по формуле с=β/(1+amx)

где

a=0,65+0,05* mx=0,65+0,05*1,57=0,73; β=1 тогда с=1/(1+0,73*1,57)=0,47

По прил.7 [1] определяем

jу=0,9 <215МПа;

Оставляем принятый двутавр 26К1.

II-ой уровень крайняя колонна: М= 128,3 кНм, N=1993,4 кН.

1) проверка прочности:

При Ап/Аст=1 по прил.5 [1] определяем:

;

2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента

:

находим относительный эксцентриситет


гибкость l=l/ix=3,6/7,65*10-2=47,06;

условная гибкость

коэффициент влияния формы сечения при mx<5 прил.10[1]: η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)= (1,9-0,1*0,46)-0,02(6-0,46)*1,77=1,66

приведенный относительный эксцентриситет: mх1=ηmх=1,66*0,46 =0,76

Отсюда по прил. 10[1] вычислим φ=0,628

1993,4/0,628*122,7*10-4=253МПа>215МПа.

I-ый уровень крайняя колонна: М= 268,5 кН*м, N=3595,7 кН.

1) проверка прочности:

При Ап/Аст=1 по прил.5 [1] определяем:

;

По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 40 К3; А=257,8(см2); W=3914(cм3); ix=10,07см, iу=17,62см.

2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента:

находим относительный эксцентриситет


:

гибкость l=l/ix=3,6/10,07*10-2=41,7;

условная гибкость

коэффициент влияния формы сечения при mx<5 прил.10[1]: η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)= (1,9-0,1*0,49)-0,02(6-0,49)*1,35=1,7

приведенный относительный эксцентриситет: mх1=ηmх=1,7*0,49 =0,78

Отсюда по прил. 10[1] вычислим φ=0,666

3596/0,666*257,8*10-4=209МПа<215МПа.

3)проверка устойчивости из плоскости действия момента

:

гибкость = l/iу=3,6/17,62*10-2=23,84;

при mx=0,49<1 коэффициент с определяем по формуле с=β/(1+amx)

где a=0,7; β=1 тогда с=1/(1+0,7*0,49)=0,77

По прил.7 [1] определяем

jу=0,934 <215МПа;

Оставляем принятый двутавр 40К3.

III-ой уровень средняя колонна: М= 9,4 кНм, N=1800,4 кН.

1) проверка прочности:

При Ап/Аст=1 по прил.5 [1] определяем:

;

2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента

:

находим относительный эксцентриситет:

гибкость l=l/ix=4,2/5,77*10-2=72,79;

условная гибкость

коэффициент влияния формы сечения при mx<5 прил.10[1]: η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)= (1,9-0,1*0,16)-0,02(6-0,6)*2,35=1,61

приведенный относительный эксцентриситет: mх1=ηmх=1,61*0,16 =0,26

Отсюда по прил. 10[1] вычислим φ=0,693

1800,4/0,693*83,08*10-4=159МПа<215МПа.

3)проверка устойчивости из плоскости действия момента :

гибкость = l/iу=3,6/5,77*10-2=72,79;

при mx=0,39<1 коэффициент с определяем по формуле с=β/(1+amx)

где a=0,7; β=1 тогда с=1/(1+0,7*0,16)=0,9

По прил.7 [1] определяем jу=0,790<215МПа;

Оставляем принятое сечение 26х1.

II-ой уровень средняя колонна: М= 42,17 кНм, N=5944 кН.

1) проверка прочности:

II-ой уровень средняя колонна: М= 42,17 кНм, N=5944 кН.

1) проверка прочности: При Ап/Аст=1 по прил.5 [1] определяем:

;

2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента

:

находим относительный эксцентриситет:

гибкость l=l/ix=3,6/7,22*10-2=49,86;

условная гибкость

коэффициент влияния формы сечения при mx<5 прил.10[1]: η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)= (1,9-0,1*0,17)-0,02(6-0,17)*1,88=1,66

приведенный относительный эксцентриситет: mх1=ηmх=1,66*0,17 =0,28

Отсюда по прил. 10[1] вычислим φ=0,742

5944/0,742*184,1*10-4=212МПа<215МПа.

3)проверка устойчивости из плоскости действия момента :

гибкость = l/iу=3,6/7,22*10-2=58,17;

при mx=0,17<1 коэффициент с определяем по формуле с=β/(1+amx)

где a=0,7; β=1 тогда с=1/(1+0,7*0,17)=0,894

По прил.7 [1] определяем

jу=0,827<215МПа;

Оставляем принятое сечение 35х3.

I-ой уровень средняя колонна: М= 69,8 кНм, N=9757 кН.

1) проверка прочности:

При Ап/Аст=1 по прил.5 [1] определяем:

;

2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента

:

находим относительный эксцентриситет:

гибкость l=l/ix=3,6/8,66*10-2=48,5;

условная гибкость

коэффициент влияния формы сечения при mx<5 прил.10[1]: η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)= (1,9-0,1*0,14)-0,02(6-0,14)*1,57=1,7

приведенный относительный эксцентриситет: mх1=ηmх=1,7*0,14 =0,24

Отсюда по прил. 10[1] вычислим φ=0,795

9757/0,795*308,6*10-4=211МПа<215МПа.

3)проверка устойчивости из плоскости действия момента

:

гибкость = l/iу=3,6/8,66*10-2=41,6;

при mx=0,14<1 коэффициент с определяем по формуле с=β/(1+amx)

где a=0,7; β=1 тогда с=1/(1+0,7*0,14)=0,91

По прил.7 [1] определяем

jу=0,869<215МПа;

Оставляем принятое сечение 40х4.

Заносим полученные данные в таблицу:

Ригель покрытияРигель перекрытия

80Ш1

А=258*10-42)

J=265170*10-84)

W=6810*10-63)

35К1

А=139,7*10-42)

J=31610*10-84)

W=1843*10-63)

X. Конструирование узлов каркаса

10.1 Сопряжение колонн и ригеля

III уровень средняя колонна (15 элемент)

М=1287 кНм, N=5,1 кН, Q=695 кН.

Примем полуавтоматическую сварку Св-08Г2С*, расчетные характеристики: Ryшсв=24кН/см2;Ryссв=26 кН/см2; βш =0,9; βс=1; γyшсв yссв =1,1.

βшRyшсвγyшсв=0,9*24=21,6 < βсRyссвγyссв=1,05*26=27,9 кН/см2;

1)Определим толщину шва (“рыбки”):


Толщина “рыбок” составит 32 мм.

2)Определяем требуемую длину шва (“рыбки”):


Длина “рыбок” составит 19 см.

3)Рассчитаем высоту вертикального ребра:


Рассчитаем диаметр и количество болтов:


На срез:

,

где Q – поперечная сила;

- расчетное сопротивление болтов срезу;

- коэффициент условий работы соединения;

- площадь поперечного сечения болта;

- число расчетных срезов;

Принимаем болты нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа ( =25кН/см2 , =45кН/см2 ):

;

Принимаем 3 болта d = 22 мм; Аб=3,08 см2.

На смятие:


где - расчетное усилие воспринимаемое одним болтом смятию;

- расчетное сопротивление смятию элементов, соединяемых болтами;

d – диаметр болта;

- наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

Окончательно принимаем 3 болта d = 22 мм.

Минимальная длина вертикальной накладки составит: h=2*2d+2*3d=10d=220мм.

Окончательно принимаем h=26см.

II уровень средняя колонна (22 элемент)

М=1301 кНм, N=40,2 кН, Q=695 кН.

1)Определим толщину шва (“рыбки”):

Толщина “рыбок” составит 27 мм.

2)Определяем требуемую длину шва (“рыбки”) при kш=20мм:


Длина “рыбок” составит 19 см.

3)Рассчитаем высоту вертикального ребра:


Рассчитаем диаметр и количество болтов:

На срез:


,

где Q – поперечная сила;

- расчетное сопротивление болтов срезу;

- коэффициент условий работы соединения;

- площадь поперечного сечения болта;

- число расчетных срезов;

Принимаем болты нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа ( =25кН/см2 , =45кН/см2 ):

;


Принимаем 3 болта d = 22 мм; Аб=3,08 см2.

На смятие:

где - расчетное усилие воспринимаемое одним болтом смятию;

- расчетное сопротивление смятию элементов, соединяемых болтами;

d – диаметр болта;

- наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

Окончательно принимаем 3 болта d = 22 мм.

Минимальная длина вертикальной накладки составит: h=2*2d+2*3d=10d=220мм.

Окончательно принимаем h=26см.

I уровень средняя колонна (11 элемент)

М=1124 кНм, N=131,3 кН, Q=648 кН.

1)Определим толщину шва (“рыбки”):

Толщина “рыбок” составит 20 мм.

2)Определяем требуемую длину шва (“рыбки”) при kш=16мм:


Длина “рыбок” составит 19 см.

3)Рассчитаем высоту вертикального ребра:


Рассчитаем диаметр и количество болтов:

На срез:


,

где Q – поперечная сила;

- расчетное сопротивление болтов срезу;

- коэффициент условий работы соединения;

- площадь поперечного сечения болта;

- число расчетных срезов;

Принимаем болты нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа ( =25кН/см2 , =45кН/см2 ):

;


Принимаем 3 болта d = 20 мм; Аб=2,49 см2.

На смятие:

где - расчетное усилие воспринимаемое одним болтом смятию;

- расчетное сопротивление смятию элементов, соединяемых болтами;

d – диаметр болта;

- наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

Окончательно принимаем 3 болта d = 20 мм.

Минимальная длина вертикальной накладки составит: h=2*2d+2*3d=10d=200мм.

Окончательно принимаем h=24см.

10.2 Сопряжение колонн

Выбор конструкции стыка зависит от соотношения между наибольшим эксцентриситетом и ядровым расстоянием сечения. Если е>ρ, то стык испытывает большие растягивающие усилия, поэтому болты рассчитывают на растяжение от изгибающего момента. При этом, если стыкуются колонны одного сечения их торцы должны свариваться. Если же разного сечения, то между ними устраивается опорная плита, к которой и привариваются обе колонны.

Если е<ρ, то допускается рассчитывать узел как центрально-сжатый и болты в этом случае ставятся конструктивно. При этом стыки колонн одного сечения можно не сваривать, а только фрезеровать. Стыки колонн разного сечения и в этом случае приваривают к плите.

Стык колонн одинакового сечения в одном уровне не делают, если ее длина менее 10м. В данной работе длина колонн в III уровне составляет 8,4м, а во II и I уровнях по 12,6 м.

III-II уровни: крайняя колонна :


Стык колонн разного сечения.

М=71 кНм, N=589 кН, Q=34 кН.

е=М/N=71/589=0,12м;

ρ=W/A=809*10-6/83,08*10-4= 0,097м

е > ρ

Рассчитываем кол-во болтов на срез:


где Q – поперечная сила,

RBS – расчетное сопротивление болтов срезу,

d – диаметр,

ns – необходимое число болтов.

Принимаем в узле болты нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа, d=24мм, Ав =3,59см2, RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.

Расстояние между болтами h=H-2t-4d, где Н-высота двутавра, t-толщина полки двутавра.

h=255 – 2*12 – 4*24 =135 мм.


Рассчитываем кол-во болтов на растяжение:


где Nв – продольное усилие, воспринимаемое болтами;

RBТ – расчетное сопротивление болтов растяжению;

Ав – площадь сечения болта;


Окончательно принимаем 4 болта d = 24 мм.

Т.к. для данных колонн имеется большая разница сечения ярусов, то плиты должна поддерживаться снизу ребрами жесткости, идущими под полками верхней колонны. Высота ребра определяется требуемой длиной швов, передающих нагрузку на стержень нижней колонны.

Применяем полуавтоматическую сварку Св-08А, d=1,4-2мм, kш=10мм. Расчетные характеристики:

Ryшсв=18кН/см2;Ryссв= 16,5 кН/см2; βш =0,7; βс=1,05; γyшсв yссв =1,1.

βшRyшсвγyшсв=0,7*18=16,2 < βсRyссвγyссв=1,05*16,5=17,3 кН/см2;


II уровень: крайняя колонна :


Стык колонн одного сечения.

М=113 кНм, N=1492 кН, Q=53 кН.

е=М/N=113/1492=0,12м;

ρ=W/A=1035*10-6/105,9*10-4=0,09м

е < ρ

Принимаем в узле болты нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа, d=24мм, Ав =3,59см2, RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.

Расстояние между болтами h=H-2t-4d=348 – 2*17,5 – 4*24 =217 мм.

Рассчитываем кол-во болтов на срез:


Рассчитываем кол-во болтов на растяжение:


Окончательно принимаем 4 болта d = 24 мм.

II-I уровни: крайняя колонна :

Стык колонн разного сечения.

М=110 кНм, N=1993 кН, Q=56,7 кН.

е=М/N=110/1993=0,055м;

ρ=W/A=2132*10-6/160,4*10-4=0,13м

е < ρ

Принимаем в узле болты нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа, d=24мм, Ав =3,59см2, RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.

Расстояние между болтами h=H-2t-4d =348 – 2*17,5 – 4*24 =217 мм.

Рассчитываем кол-во болтов на срез:


Рассчитываем кол-во болтов на растяжение:


Окончательно принимаем 4 болта d = 24 мм.

Т.к. для данных колонн имеется большая разница сечения ярусов, то плиты должна поддерживаться снизу ребрами жесткости, идущими под полками верхней колонны. Высота ребра определяется требуемой длиной швов, передающих нагрузку на стержень нижней колонны.

Применяем полуавтоматическую сварку Св-08А, d=1,4-2мм, kш=10мм. Расчетные характеристики:

Ryшсв=18кН/см2;Ryссв= 16,5 кН/см2; βш =0,7; βс=1; γyшсв yссв =1,1.

βшRyшсвγyшсв=0,7*18=16,2 < βсRyссвγyссв=1*16,5=16,42 кН/см2;


I уровень: крайняя колонна:

Стык колонн одного сечения.

М=362 кНм, N=3056 кН, Q=164 кН.

е=М/N=362/3056=0,12м;

ρ=W/A=2132*10-6/160,4*10-4= 0,13м

е < ρ

Принимаем в узле болты нормальной точности, по классу прочности

8,8 МПа, d=32мм, Ав =6,71см2, RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.

Расстояние между болтами

h=H-2t-4d=409 – 2*24,5 – 4*32 =232мм.

Рассчитываем кол-во болтов на срез:


Рассчитываем кол-во болтов на растяжение:


Окончательно принимаем 4 болта d = 32 мм.

III-II уровни: средняя колонна :

Стык колонн разного сечения.

М=8 кНм, N=1800 кН, Q=4 кН.

е=М/N=8/1800=0,004м;

ρ=W/A=809*10-6/83,08*10-4=0,09м

е < ρ

Принимаем в узле болты нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа, d=16мм, Ав =1,6 см2, RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.

Расстояние между болтами h=300 мм.

Рассчитываем кол-во болтов на срез:


Рассчитываем кол-во болтов на растяжение:


Окончательно принимаем 2 болта d = 16 мм.

II уровень: средняя колонна :

Стык колонн одного сечения.

М=38 кНм, N=4565 кН, Q=18,3 кН.

е=М/N=38/4565=0,008м;

ρ=W/A=2435*10-6/184,1*10-4= 0,13м

е < ρ

Принимаем в узле болты нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа, d=16мм, Ав =1,6см2, RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.

Расстояние между болтами h=350мм.

Рассчитываем кол-во болтов на срез:


Рассчитываем кол-во болтов на растяжение:


Окончательно принимаем 2 болта d = 16 мм.

II-I уровни: средняя колонна :

Стык колонн разного сечения.

М=42 кНм, N=5944 кН, Q=20 кН.

е=М/N=42/5944=0,007м;

ρ=W/A=4694*10-6/308,6*10-4= 0,15м

е < ρ

Принимаем в узле болты нормальной точности, по классу прочности


8,8 МПа, d=24мм, Ав =3,59 см2, RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.

Расстояние между болтами h=350 мм.

Рассчитываем кол-во болтов на срез:


Рассчитываем кол-во болтов на растяжение:


Окончательно принимаем 2 болта d = 24 мм.

I уровень: средняя колонна :

Стык колонн одного сечения.

М=58 кНм, N=8492 кН, Q=27 кН.

е=М/N=58/8492=0,007м;

ρ=W/A=4694*10-6/308,6*10-4= 0,15м

е < ρ

Принимаем в узле болты нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа, d=24мм, Ав =3,59см2, RBS =25кН/см2, RBТ =40 кН/см2.

Расстояние между болтами h=350мм.

Рассчитываем кол-во болтов на срез:


Рассчитываем кол-во болтов на растяжение:


Окончательно принимаем 2 болта d = 24 мм.

10.3 Базы колонн

Расчет базы крайней колонны

М=163кН, N=3596 кН.

Требуемая площадь плиты

Апл.тр.= N*Rф=3596/0,84=4281 (см2 );

Rф=γRб=1,2*0,7=0,84кН/см2Rб=0,7кН/см2 (бетон М150).

Материал базы: сталь Вст3кп2, расчетное сопротивление R=22кН/см2 при t=20-40мм.

По конструктивным соображениям свес плиты с2 должен быть не менее 4см.

Принимаем площадь плиты 660х600мм.

Среднее напряжение в бетоне под плитой

σф=N/ Апл.факт.=3596/6602=0,83 (кН/см2).

Конструируем базу колонны с траверсами толщиной 12мм, приваривая их к плите угловыми швами.

Определим изгибающие моменты на отдельных участках плиты

участок1 (плита, опертая на четыре стороны: b/a=351/192=1,83; α=0,095)

М1= α σфа2=0,095*0,83*19,22=29,1 (кНсм);

участок 2 (консольный свес b/a=400/130=3>2)

М2= σфа2 /2=0,83*132/2= 58 (кНсм)

участок 3 (консольный свес с=12)

М3= σфа2 /2=0,83*122 /2=57 (кНсм)

Принимаем для расчета Мmax=М2=58 (кНм)

Требуемая толщина плиты:

tпл=

Прикрепление траверс к колонне выполняем полуавтоматической сваркой проволокой марки Св-08Г2С, d=1.4…2мм.

Толщину траверс принимаем tтр=1,2 см, высоту hтр=60 см.

Расчетные характеристики:

Ryшсв=21,5кН/см2;Ryссв=0,45*36,5 = 16,45 кН/см2; βш =0,7; βс=1; γyшсв yссв =1.

βшRyшсвγyшсв=0,7*21,5=15,05 < βсRyссвγyссв=1*16,42=16,42 кН/см2;

Прикрепление траверсы к колонне рассчитываем по металлу шва, принимая катет угловых швов kш=12 мм.

σш=N/4kшlш. < (βRyсвγyсв)minγ =3596/4*1,2*(60-2) = 12,9 < 15,05 (кН/см2).

Крепление траверсы к плите принимаем угловыми швами

kш=10мм.

σш=N/kш Σlш. < (βRyсвγyсв)minγ =3596/1*2*(66+11*2+2*33,1)=11,7<15,05 (кН/см2).

Швы удовлетворяют требованиям прочности. При вычислении суммарной длины швов с каждой стороны шва не учитывалось по 1см на непровар.

Приварку торца колонны к плите выполняем конструктивными швами kш=6 мм, так как эти швы в расчете не учитывались.

Расчет анкерных болтов.

Требуемая площадь нетто сечения анкерных болтов определяют по формуле:

Аб= М/уRба, где

Rба – расчетное сопротивление растяжению анкерных болтов из стали марки 09Г2С, Rба=14,5 кН/см2.

Аб=163/14,5=11,24 (см2).

Площадь поверхности сечения одного болта:

Аб1= Аб/4 =11,24/4 = 2,8 (см2).

По ГОСТ 24379,0 находим ближайший диаметр 24 мм, расчетная площадь сечения нетто Аб1нт=3,24 см2. Длина заделки болта в бетон должна быть 0,85м при отсутствии опорной шайбы.



Рис. База крайней колонны

Рис. База средней колонны

10.4 Расчет узла диафрагмы


(кН)

EJ1=2,38*10-8 (кНм2);

EJ2=1,57*10-8 (кНм2);

EJ3= 0,78*10-8 (кНм2);

К1==1,32; К2==0,87

1)х 2)х+6к1х=8,92х 3)к1х+6к2х=6,54х


1)

2)


3)

Распределим нагрузки по высоте здания:

Наибольшее усилие 306,03 кН.

Продольное усилие в раскосе составит 306,03*0,55=168,32кН.

Рассчитаем болты на срез:

Принимаем болты нормальной точности, по классу прочности 8,8 МПа:

Принимаем два болта d = 14 мм; (см2).

Толщина фасонки 10 мм. Раскосы диафрагмы состоят из двух равнобоких уголка 200х12. Применяем полуавтоматическую сварку Св-08А, d=1,4-2мм. Расчетные характеристики:

Ryшсв=18кН/см2;Ryссв= 16,5 кН/см2; βш =0,7; βс=1,05; γyшсв yссв =1. βшRyшсвγyшсв=0,7*18=16,2 < βсRyссвγyссв=1,05*16,5=17,3 кН/см2;

Длина шва по обушку (kШ = 10 мм)

:

Длина шва по перу (kШ = 8 мм):


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
138293
рейтинг
icon
3048
работ сдано
icon
1327
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
137726
рейтинг
icon
5836
работ сдано
icon
2641
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
92268
рейтинг
icon
2003
работ сдано
icon
1260
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
51 762 оценки star star star star star
среднее 4.9 из 5
Плеханова
Прекрасное, а главное быстрое выполнение работы. Качественно и раньше срока. Рекомендую...
star star star star star
РГУ им. Есенина
Работа выполнена замечательно! Девушка взялась за достаточно сложную работу, выполнила дос...
star star star star star
ИГУ
Оперативно, чётко, понятно. Огромное спасибо. Замечание было исправлено в течение 10-15 ми...
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Пути повышения экономической эффективности производства и...

Курсовая, Экономика организации

Срок сдачи к 17 мая

только что

Анализ рекламной деятельности организации

Курсовая, Теория и практика рекламы, реклама

Срок сдачи к 25 апр.

4 минуты назад

Отчеты по психодиагностическим методикам

Лабораторная, психология

Срок сдачи к 25 апр.

6 минут назад
7 минут назад

Помочь исправить ошибки

Решение задач, Математика

Срок сдачи к 25 апр.

9 минут назад
9 минут назад

теоретические вопросы + задачи

Контрольная, экономика предприятий

Срок сдачи к 5 мая

9 минут назад

программа AusEvol

Курсовая, Физическое и математическое моделирование процессов

Срок сдачи к 30 апр.

10 минут назад

Разработка игрового приложения для Android платформы (Создать игру для Андройд)

Другое, КНИР, информатика, программирование

Срок сдачи к 4 мая

12 минут назад

Расчет плоских и пространственных конструкций

Курсовая, теоретическая механика

Срок сдачи к 22 мая

12 минут назад

Тест по аналитической систематике

Тест дистанционно, Аналитическая систематика, аналитика, экономическая безопасность

Срок сдачи к 26 апр.

12 минут назад

Все требования и критерии оценивания эссе приложил в...

Эссе, Право и туризм

Срок сдачи к 29 апр.

12 минут назад

Решить задачи, начиная с 7 (исключая 8)

Решение задач, Физика

Срок сдачи к 26 апр.

12 минут назад

решение теста с вариантами ответов

Онлайн-помощь, Психолого-педагогическая диагностика в образовании

Срок сдачи к 25 апр.

12 минут назад

Написать курсовую работу на тему "Институт президентства"

Курсовая, Теория государства и права

Срок сдачи к 5 мая

12 минут назад

Нужно справиться чертежи

Чертеж, Технический обслуживания, инженерная графика

Срок сдачи к 28 апр.

12 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно