- •Министерство путей сообщения
- •Исходные данные
- •2. Компоновка каркаса здания.
- •Размеры рамы по вертикали при- вязываются к отметке уровня пола
- •Размеры рамы по горизонтали
- •2.1.3. Размеры ригеля (фермы)
- •Сетка колонн
- •2.3. Проектирование фасада
- •2.4. Связи
- •3. Статический расчет каркаса здания
- •3.1. Расчетная схема рамы
- •3.2. Сбор нагрузок на поперечную раму
- •3.2.1. Постоянные нагрузки
- •3.2.2. Снеговая нагрузка
- •3.2.3. Нагрузки от мостовых кранов
- •3.2.4. Ветровая нагрузка
- •3.3. Жесткостные характеристики элементов рамы
- •3.4. Расчет рамы на отдельные нагрузки
- •3.5. Составление расчетных сочетаний усилий в сечениях колонны
- •4. Расчет и конструирование колонны
- •4.1. Расчетные длины колонны
- •4.2. Подбор сечения верхней части колонны
- •4.2.1. Последовательность подбора сечения.
- •4.2.2. Проверки в плоскости действия момента
- •4.2.3 Проверка устойчивости из плоскости действия момента
- •4.2.4 Проверки местной устойчивости стенки и полок
- •4.3 Расчет нижней части колонны
- •4.3.1. Определение усилий в ветвях
- •4.3.2. Предварительный подбор сечения ветвей
- •4.3.3. Подбор и проверки сечения ветвей
- •4.3.4. Расчет решетки колонны
- •4.3.5. Проверка устойчивости нижней части колонны
- •4.4. Расчет соединения верхней части колонны с нижней
- •4.4.1. Проверка стыкового шва
- •4.4.2. Назначение толщины траверсы
- •4.4.3. Сварные швы
- •4.4.4. Сварные швы
- •4.4.5. Расчет траверсы
- •Расчет и конструирование базы колонны
- •4.6. Расчет анкерных болтов
- •5. Расчет и конструирование ригеля рамы
- •5.1. Геометрическая схема ригеля
- •Н1 - I-й стержень нижнего пояса фермы; р1 - I-й стержень раскоса фермы;
- •5.3. Подбор сечений элементов фермы
- •5.4. Расчет сварных швов элементов фермы
- •5.5. Конструирование узлов фермы
- •5.6. Расчет узлов
- •Сталь толстолистовая и универсальная
- •Расчетное сопротивление бетона на сжатие
- •Площади сечения нетто анкерных болтов
- •Предельные гибкости элементов ферм
- •Минимальная величина катета шва
- •Рекомендуемые толщины фасонок ферм
- •Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов
- •Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии
- •Приложение 2
- •Бланк индивидуального задания
- •Компановка каркаса здания
- •Назначение размеров поперечной рамы
- •Размеры по вертикали
- •Размеры рамы по горизонтали
- •2.1.3. Размеры ригеля (фермы)
- •2.2. Разбивка сетки колонн
- •2.3. Разбивка фасада
4.6. Расчет анкерных болтов
Для расчета анкерных болтов составляются специальные комбинации усилий, дающие наибольшее растяжение в ветвях в сечении
1-1 (см. прил. 2).
Д
Рис.
4.10. К расчету анкерных плиток: а)
1 болт на плитку; б)
2 болта на плитку; в)
из листа; г)
из швеллеров
(4.63)
где расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов определяется по [2. табл.60*1], (табл.19 прил.1)] в зависимости от диаметра болта:принятое число болтов на одну ветвь.
По из табл.14 прил.1 подбирается диаметр анкерного болта. Анкерные плитки под болты рассчитываются как балки на 2-х опорах, опертых на траверсы, по ослабленному сечению. Диаметр отверстия в плитке на 3 5 мм превышает диаметр болта (см. рис.4.10). При недостаточной прочности плитки из прокатной листовой стали сечение плитки принимается из 2-х швеллеров. В этом случае необходима проверка стенок принятых швеллеров на срез.
5. Расчет и конструирование ригеля рамы
Принятые для курсового проектирования конструкции узлов крепления ригеля (фермы) к колонне позволяют (в эксплуатационном периоде здания) считать данное соединение жестким. В монтажный период здания, так как крепление ригеля происходит поэтапно и на первом этапе ригель работает как шарнирно опертая ферма (элемент верхнего пояса не включается в работу), расчет производится на вертикальную монтажную нагрузку без учета разгружающих опорных моментов.
5.1. Геометрическая схема ригеля
Геометрическая схема отправочной марки фермы приведена на рис. 5.1.
5
Рис.5.1.
Фрагмент схемы фермы: В1
- i-й стержень верхнего пояса фермы;
C1
- i-й
стержень стойки фермыН1 - I-й стержень нижнего пояса фермы; р1 - I-й стержень раскоса фермы;
Расчетные усилия определяются в результате статического расчета фермы как шарнирно-стержневой системы (см. раздел 3). Усилия определяются от нагрузок, используемых при расчете колонны, а также от монтажной нагрузки и от веса снега на половине ригеля. В прил.2 табл.10 приведен пример выдачи результатов расчета на ЭВМ. Для удобства работы с усилиями результаты расчета автоматически систематизируются и заносятся в табл.11 прил.2 и из них выбираются расчетные усилия.
5.3. Подбор сечений элементов фермы
Требуемая площадь сечения элемента от продольной силыподбирается по формулам:
для растянутых элементов (5.1)
для сжатых элементов (5.1а)
где для растянутых элементов нижнего и верхнего поясови (данный коэффициент учитывает ослабление сечения пояса отверстиями под болты крепления связей), для остальных элементов расчетная длинаэлемента, для элементов верхнего и нижнего поясови опорного раскосав плоскости фермы равна геометрической длине (расстоянию между узлами), для остальных элементов -от геометрической длины;гибкость, для элементов поясов задается ориентировочно в пределахдля остальных элементов задаетсякоэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов. Определяется по [2, табл.72] в зависимости от
Сечения элементов фермы принимаются (при раскреплении ее связями из плоскости фермы через узел) следующие:
1) для 1-го элемента верхнего пояса из двух равнополочных уголков
2) для остальных элементов верхнего пояса - из двух неравнополочных уголков меньшими полками вместе :
3) для элементов нижнего пояса - из двух неравнополочных уголков меньшими полками вместе ;
4) для опорного раскоса из двух неравнополочных уголков большими полками вместе ;
5) для стойки из двух равнополочных уголков ;
6) для остальных элементов - из двух равнополочных уголков .
После подбора уголков по сортаменту (см. табл. 6 и 7 прил. 1) определяются геометрические характеристики сечений элементов фермы: площади, радиусы инерции, гибкости, а для сжимаемых элементов коэффициенты продольного изгиба в плоскости фермы.
После уточнения для принятой толщины уголков производятся проверки прочности, для растянутых элементов и устойчивости для сжатых элементов и в случае необходимости делается снова подбор сечения. Растянутые элементы проверяются (по площадинетто) по формуле:
(5.2)
сжатые элементы (5.2а)
где площадь сечения одного принятого растянутого уголка: - диаметр отверстий под болты крепления связей; толщина принятого уголка; площадь сечения двух принятых сжатых уголков; для всех элементов фермы (в том числе и для опорных раскосов) за исключением сжатых элементов решетки при их гибкостиВ этом случае
В процессе подбора и проверок сечений элементов фермы необходимо контролировать, чтобы гибкость не превышала предельно допустимой гибкостиВеличины предельных гибкостей элементов фермы приведены в табл.15 прил.1.
Проверка устойчивости и 3 плоскости фермы не производится, так как при рекомендуемых типах сечений стержни являются равноустойчивыми в обеих плоскостях.
Сечения стержней рекомендуется, подбирать в табличной форме (см. пример расчета. прил.2). Подбор сжатых элементов производится методом последовательных приближений, и в таблицу вносятся все попытки (результаты каждого приближения).