База наружной ветви

Рассчитывается как база центрально сжатой колонны.

Определим размеры опорной плиты. Требуемая площадь плиты

А_пл^тр = N_в2 / R_ф = 2150.5 / 0, 9 = 2390 см²,

где R_ф =γ R_б = 1, 2 х 0, 85 = 0, 9 кН/см², для бетона класса В 12.5 R_б = 0, 75 кН/см².

Таблица.3

По конструктивным соображениям свес плиты С₂ должен быть не менее 4 см. Тогда ширина плиты

В > b_K + 2 x C₂ = 49.12 + 2 х 4 =57.12 см,

где b_к = h_w^' + 2 х t_f = 47.12 + 2 х 1=49.12 см Принимаем В = 60 см.

Требуемая длина плиты

L_треб = А_пл^тр / В = 2390/ 60 = 39.8см, Принимаем L = 40 см.

А_пл = 60 х 40 = 2400см² > А_пл^тр = 2390 см².

Среднее напряжение в бетоне под плитой базы

σ _ф = N_{Β 2} / А_пл = 2150.5 / 2400 = 0, 896 кН/см²

По условиям симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви, находим расстояние между траверсами в свету

ℓ = 2(b_f + t_w – z₀) = 2х(8 + 1, 2– 1.55) =15.3 см.

При толщине траверсы t_тр=1, 2 см.

С₁ = (L - ℓ – 2t_тр) / 2 = (40 – 15.3 - 2 х 1, 2) / 2 = 11.15см

Для определения толщины плиты подсчитаем изгибающие моменты на отдельных ее участках (см.рис.4.6);

в защемлении консольного свеса плиты на участке 1

М₁ = σ _ф х С ₁²/2 =0, 896 х 11.15²/2 =55.7 кН см;

в защемлении консольного свеса плиты на участке 2

М₂ = σ _ф х С₂²/2 = 0, 896х 5.44²/2 = 13.26 кН см.

где С₂ = (В - b_к) / 2 = (60 – 49.12) / 2 = 5.44 см.

Участок 3 – плита опертая на четыре канта при, b/а =h_w ^'/ б_f = 47.12 / 8 = 5.89

М₃ = α σ _ф а² = 0, 125 х 0, 896 х 8² =7.2кН см.

Коэффициент α для расчета на изгиб плит, опертых на четыре канта

Таблица.4

участок 4 - плита, опертая на четыре канта, при

b/a= h _w’/(l-b_f - t_wтр)= 47.12/(15.3- 8-1, 2) = 7.72 > 2

α = 0.125

М₄ = α σ _ф а² =0, 125 х 0, 896 х 6.1² = 4.16кН см.

Для расчета принимаем максимальное значение изгибающего момента

М_mах = М₁ =55.7 кН см;

Требуемая толщина плиты

t_пл^тр = √ 6 М_mах / R_y=√ 6х55.7/30=3.34 см

Принимаем t_пл = 40 мм.

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. Будем считать, что все усилие в ветви передается на траверсу через четыре угловых шва. Применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08А α =1, 4...2 мм, k_f = 8 мм.

Из условия сопротивления срезу

l_w= N_{Β 2} /(4 k_f х β _f x R_wf x γ _wf x γ _c)=2150.5/(4 х0, 8 х 0, 9 х 18) = 41.5 см

l_w< 85 х β _f х k_f =85 х 0, 9 х 0, 8 = 61 см

Требуемая высота траверсы принимаем h_тр = 50 см.

База подкрановой ветви рассчитывается на усилия, воз­никавшие в нижнем сечении этой ветви, в описанном выше порядке.

Анкерные болты

Рассмотрим анкерные болты, закрепляющие подкрановую ветвь.

Для расчета учитываем комбинации усилий двух типов в сечений 4-4

1)+ M_max= 1413.625 кНм; N_соотв= - 1011.3 кН;

2) N_min= -75.6кН; +М_соотв= 806.715 кН м.

Из условия равновесия по моментам определим усилие растяжения болтов

Z= (М - |N| а /у;

Z₁= (1413.625 – 1011.3 х 0, 8471)/1.4875 =375.2 кН;

Z₂= (806.715–75.6 х 0.8471) / 1.4875= 500.3 кН

Z_мах = Z₁= 500.3кН;

Для болтов принимаем сталь Вст3кп2. Расчетное сопротивление растяжению анкерных болтов из этой стали R_ва = 185 МПа =18, 5 кН /см²

Требуемая площадь сечения анкерных болтов.

∑ A_bn = Z_мах/ R_ва =500.3/18.5=27 cм²

Принимаем 2 болта диаметром 48 мм по

A_bn = 2х14.7=29.4 см ²

Таблица 5

Расчет анкерных болтов для закрепления наружной ветви производится в изложенном выше порядке на усилии Z_мах комбинаций)-M_max, N_соотв и N_min, -M_соотв.

Список использованной литературы

1.Расчет и консруирование металическова каркаса одноэт. произ. здания. К.К.Бакиров. Е.К.Нурмаганбетов

2.Металлические конструкчий.Под редакцией проф.Е.И.Беленя,

М: Строиздат, 1986.

3.СНиП РК 5.04-23-2007.Стальные конструкций. Астана 2003.

4.СНиП 2.01.07-85*.Нагрузки и воздеиствия. А.2001. 5.Я.М.Лихтарников, Д.В.Ладыженский, Расчет стальных конструкций. Киев.1984.

6. К.К. Бакиров Строительные конструкции II. Раздел «Металлические конст

рукции». Учебное пособие для студентов специальности 050729-«Строительство».

Алматы. 2006.