Каркас однопролетного производственного здания

Толщину стенки траверсы определяем из условия смятия:

где R_p=R_un/g_m=48/1,025=46,8 кН/см²- расчетное сопротивление стали смятию.

b_op=40 см; принимаем t_p=2,5 см.

Принимаем t_t=1,4 см.

Усилие во внутренней полке верхней части колонны

Длина шва крепления  вертикального ребра траверсы к  стенке траверсы

Применяем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08A,

принимаем

В стенке подкрановой  ветви делаем прорезь, в которую  заводим стенку траверсы.

В стенке подкрановой  ветви делаем прорезь, в которую  заводим стенку траверсы. Для расчёта шва крепления к подкрановой ветви (f3) составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы.

Требуемая длина шва 

               

Из условия прочности  стенки подкрановой ветви в месте  крепления траверсы определяем высоту траверсы h_тр

h_tw=60см;  t_f1=2,5см;  t_f2=1,4см; t_wt=0,8 см.

h_t=60+2,5+1,4=64см

 

Проверим прочность  траверсы как балки, нагруженной  усилиями N, M, D_max.

Найдём геометрические характеристики траверсы.

Максимальный изгибающий момент равен:

.

Максимальная поперечная сила в траверсе с учётом усилия от кранов:

Коэффициент k=1,2 учитывает неравномерную передачу усилия D_max.

Увеличим h и t_w: h=700мм; t_w= 12мм

 

 

4.4 Расчёт и конструирование базы колонны.

Ширина нижней части  колонны превышает 1 м, поэтому проектируем  базу раздельного типа.

Расчётные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4-4):

1) М2=85770 кН*см;  N=1257 кН (для расчёта базы наружной ветви);

2) М1=36143 кН*см; N=285 кН (для расчёта базы подкрановой ветви).

Усилия в ветвях колонны определяем по формулам:

;

.

База наружной ветви.

 

Требуемая площадь плиты

А_пл.тр.=N_в2/R_ф=1678,97/1,02=1646 см²,

где R_ф=ψ*R_b,lok*γ=1*1*1.2*0.85=1.02 кН/см²; (бетон кл. В10).

По конструктивным требованиям  свес плиты не должен быть менее 4 см. Тогда B³b_k+2c₂=28+4*2=36 см, принимаем B=42 см;

L_тр=А_пл.тр/В=1646/42=39,6 см, принимаем L=50 см;

А_{пл.факт}=50*42=2100 см²> А_пл.тр.

Среднее напряжение в  бетоне под плитой

.

Из условия симметричного  расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно:

28 см; при толщине траверсы 12 мм свес траверсы с₁=5,8 см.

Определим изгибающие моменты  на отдельных участках плиты:

1) участок 1

;

2) участок 2 (с=5,2 см; d=28см)

;

3) участок 3 (d=20см; a=0,0948)

;

4) участок 4 (d=7; a=0,125)

.

Принимаем для расчёта  М_max=M₃=30.34 кН*см.

Требуемая толщина плиты 

,

где R_y=290 МПа для стали С345 толщиной 21 – 40 мм.

Принимаем t_пл=25 мм

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности всё усилие в ветви передаём на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08Г2С, d=1,4…2 мм; k_f=10 мм. Требуемая длина шва определяем по формуле:

l_f,тр < 85b_zk_f=85*0,9*0,01=0,765 м.

Принимаем высоту траверсы h_тр=400 мм.

Крепление траверсы к  плите принимаем угловыми швами k_f=0,008 м=8 мм. Проверим прочность швов:

 

 

Расчёт анкерных болтов.

Сечение анкерных болтов подбираем по формуле:

, d³0,465 см;

принимаем анкерные болты  ф56 мм.

 

Список использованной литературы:

1. СНиП II-23-81*. Стальные  конструкции/ Госстрой СССР. М.: ЦИТП  Госстроя СССР, 1990. – 96 с.

2. СНиП 2.01.07 – 85*. Нагрузки  и воздействия. Минстрой России. –М.: ГП ЦПП, 1996, 44 с.

3. Металлические конструкции.  Общий курс: учебник для ВУЗов  /Е.И. Беленя – 6-е издание,  переработанное и дополненное  – М.: Стройиздат, 1986. – 560 с.: илл.