Расчёт металлического каркаса многоэтажного здания

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. <

p>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 =γyссв =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/4kш lш. < (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 =γyссв =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):

 Скачать реферат