Курсовая работа: Металлические конструкции рабочей площадки

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

Кафедра «Строительные конструкции, здания и сооружения»

РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ РАБОТА

по дисциплине

Металлические конструкции и сварка

Металлические конструкции рабочей площадки

Выполнил: ст.гр. СГС-311

Козырев Ю.А.

МОСКВА – 2010

1.         Сбор нагрузок на элементы рабочей площадки

·          Нормативное значение рабочей (технологической) нагрузки на перекрытие:

v_n = 26 кН/м² (по заданию).

·          Нормативная линейная нагрузка на балку настила:

q_n = v_n × a × a = 26 × 1 × 1,05 = 27,3 кН/м = 0,273 кН/см,

где a – шаг балок настила; принимаем a = 1 м (рис. 2);

a – коэффициент, учитывающий собственный вес настила и балок настила; a = 1,05.

·          Расчётная линейная нагрузка на балку настила:

q = q_n × g_f × g_n = 27,3 × 1,2 × 0,95 = 31,122 кН/м,

где g_f – коэффициент надёжности по нагрузке; для временной нагрузки g_f = 1,2;

g_n – коэффициент надёжности по назначению сооружения; для сооружений обычного уровня ответственности g_n = 0,95.

·          Расчётная линейная нагрузка на главную балку:

g = v_n × l × a × g_f × g_n = 26 × 4 × 1,05 × 1,2 × 0,95 = 124,488 кН/м,

где l – шаг главных балок; l = 6 м (по заданию);

a – коэффициент, учитывающий собственный вес конструкций; a = 1,05.

·          Расчётное значение опорной реакции главной балки:

V = g × L / 2 =124,488 × 12 / 2 = 746,928 кН,

где L – пролёт главных балок; L = 12 м (по заданию).

·          Расчётная сосредоточенная нагрузка на колонну: N = 2V = 2 × 746,928 = 1493,856 кН.

·         

·          Балка настила выполняется из прокатного двутавра, марка стали определяется непосредственно в процессе расчёта. =

·          В расчётной схеме балка настила рассматривается как статически определимая шарнирно опёртая пролётом l = 6 м (рис. 3).

·          Максимальные значения внутренних усилий в балке настила от расчётной нагрузки:

·          Сечение балки подберём из условия жёсткости (прогибов). Предельно допустимый прогиб балки для пролёта l = 6 м (по прил. 4):

.

·          Требуемый момент инерции сечения при действии нормативной нагрузки:

.

где E – модуль упругости стали; Е = 2,06 × 10⁴ кН/см² (независимо от марки стали).

·          Принимаем по сортаменту (прил. 7) наименьший двутавровый профиль, у которого момент инерции J_x будет выше требуемого. Назначаем сечение и выписываем его основные геометрические характеристики (рис. 4).

·          Марку стали назначаем из условия прочности балки по нормальным напряжениям:

,

где с – коэффициент, учитывающий возможность ограниченного развития пластических деформаций; для прокатных балок с = 1,12; R_y – расчётное сопротивление стали по пределу текучести;

g_с – коэффициент условий работы; во всех случаях, кроме специально оговоренных, g_с = 1,0.

·          Принимаем по таблице (прил. 1) наименьшую марку стали, для которой расчётное сопротивление R_y будет выше требуемого (расчётное сопротивление зависит от толщины полки t; в данном случае t = 8,7 мм).

·          Назначаем для балки настила сталь марки С245, у которой

расчётное сопротивление изгибу R_y = 240 МПа = 24,0 кН/см² (при толщ. 2…20 мм);

расчётное сопротивление срезу R_s = 0,58R_y = 0,58 × 24 = 13,92 кН/см².

·          Проверка прочности по касательным напряжениям:

 ; .

·          Проверка общей устойчивости балки настила не требуется, так как сжатая полка закреплена от горизонтальных перемещений приваренными к ней листами настила.

·          Проверка местной устойчивости поясов и стенки прокатной балки не требуется, так как она обеспечена их толщинами, принятыми из условий проката.

·          В расчётной схеме главная балка рассматривается как разрезная свободно опёртая, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой (рис. 5, а-б). Сечение главной балки – двутавровое, сварное из трёх листов (рис. 5, в). Марка стали – по заданию.

Рис. 5. Главная балка:

а – конструктивная схема; б – расчётная схема; в – поперечное сечение

·          Максимальные значения внутренних усилий в главной балке от расчётной нагрузки:

·          Требуемый момент сопротивления сечения балки:

,

где R_y – расчётное сопротивление стали по пределу текучести; по прил. 1 принимаем R_y = 300 МПа = 30,0 кН/см² (марка стали С345 – по заданию; предполагаемая толщина листового проката 20…40 мм).

·          Оптимальная высота балки – высота, при которой вес поясов будет равен весу стенки, а общий расход материала на балку – минимальным:

,

где k – конструктивный коэффициент; для сварной балки переменного по длине сечения k = 1,1;

t_w – толщина стенки балки; предварительно принимаем t_w = 1,2 см.

·          Минимальная высота балки – высота, при которой обеспечивается необходимая жесткость балки при полном использовании несущей способности материала:

,

где f_u – предельно допустимый прогиб; балки для пролёта L = 12 м: f_u = L/217 (по прил. 4);

g_f – коэффициент надёжности по нагрузке; для временной нагрузки g_f = 1,2.

·          Окончательно принимаем высоту балки так, чтобы она была примерно равна оптимальной (h » h_opt), но не менее минимальной (h > h_min). Отступление от оптимальной высоты на 20…25% слабо влияет на расход материала. Высота стенки балки h_w должна соответствовать ширине листов по сортаменту (прил. 5).

·          Назначаем высоту стенки h_w = 900 мм; h_min = 67,81 см < h_w = 90,0 см » h_opt = 86,78 см.

·          Рекомендуемая толщина стенки (здесь h_w принимается в мм):

,

·          Принимаем в соответствии с сортаментом (прил. 5) t_w = 10 мм.

·          Наименьшая толщина стенки t_w,min из условия её работы на срез:

где R_s – расчётное сопротивление стали срезу; марка стали С345 (по заданию); толщина листа соответствует толщине стенки t_w: для листового проката толщиной 4…10 мм R_s = 0,58R_y = 0,58 × 33,5 = 19,43 кН/см².

·          Момент инерции стенки:

·          Толщина полок (поясов) принимается примерно в два раза больше толщины стенки:

t_f » 2t_w = 2×10 = 20 мм.

В соответствии с сортаментом (прил. 5) принимаем t_f = 20 мм.

·          Полная высота балки: h = h_w + 2t_f = 900 + 2×20 = 940 мм.

·          Расстояние между центрами тяжести полок: h₀ = h – t_f = 940 – 20 = 920 мм.

·          Уточняем расчётное сопротивление стали: для листового проката толщ. 10…20 мм R_y = 315 МПа = 31,5 кН/см² (по прил. 1); тогда требуемый момент сопротивления сечения:

.

·          Минимально допустимая ширина полок (поясов) определяется из условия обеспечения прочности балки на изгиб:

·          В соответствии с сортаментом (прил. 5) принимаем b_f = 34 см.

·          Для возможности размещения болтов ширина полки b_f должна составлять не менее 18 см. Кроме того, ширина полки не должна превышать следующих значений:

b_f £ 30 t_f = 30×2,0 = 60 см (для обеспечения равномерности распределения напряжений по ширине полки);

 (для обеспечения местной устойчивости).

Принятая ширина полки b_f = 38 см этим требованиям соответствует.

·          Ширина рёбер жёсткости:

; принимаем b_h = 70 мм (кратно 10 мм).

·          Толщина рёбер жёсткости:

;

принимаем по сортаменту t_h = 0,8 см.

·          В целях экономии материала ширину полки у опор можно уменьшить (рис. 6). Назначаем место изменения сечения на расстоянии x₁ = L/6 от опоры: x₁ = 12/6 = 2м.

·          Расчётные внутренние усилия в месте изменения сечения:

·          Требуемый момент сопротивления сечения:

.

·          Уменьшенная ширина полки (пояса) b¢_f определяется из пяти условий:

}   из условия обеспечения прочности балки на изгиб:

;

}   из условия обеспечения сопротивления балки кручению:

,

}   в целях уменьшения концентрации напряжений:

,

}   для обеспечения размещения болтов:    ,

}   из условия установки поперечных ребер жесткости, которые не должны выступать за пределы полки

·          В соответствии с сортаментом принимаем: b¢_f = 20 см.

Если уменьшенная ширина получается меньше исходной всего на 2…3 см, то изменение ширины устраивать нецелесообразно.

·          Геометрические характеристики сечения балки (в середине пролёта)

·          Площадь стенки:

,

·          Площадь полки:

,

·          Момент инерции сечения балки:

·          Момент сопротивления сечения балки:

.

·          Геометрические характеристики уменьшенного сечения

·          Площадь полки: .

·          Момент инерции сечения:

·          Момент сопротивления сечения:

.

·          Статический момент полусечения:

.

·          Статический момент сечения полки:

.

·          Проверка прочности по нормальным напряжениям (расчётные точки расположены на наружных гранях поясов в середине пролета):

·          Проверка прочности по касательным напряжениям (расчётная точка находится посередине высоты стенки у опоры):

Проверка прочности по приведённым напряжениям. Расчётная точка располагается: по высоте балки – в краевом участке стенки на уровне поясных швов; по длине пролёта – в месте изменения сечения балки).

Нормальные и касательные напряжения в расчётной точке:

;

Приведённые напряжения (англ. reduced – приведённый):

,

Проверки прочности балки по нормальным, касательным и приведённым напряжениям выполняются.

·          Проверка жёсткости балки. Принятая высота балки h больше минимальной h_min, поэтому прогиб балки не будет превышать предельного значения, и выполнять проверку жёсткости нет необходимости.

1. Опорный узел главной балки

·          Нагрузка от главной балки передаётся на колонну через опорное ребро, приваренное к торцу балки и выступающее вниз на величину а_r = 10…15 мм (рис. 7). Для обеспечения равномерной передачи давления торец ребра необходимо строгать.

Определение размеров опорного ребра

·          Ширину опорного ребра удобно принять равной ширине пояса балки: .

·          Толщина ребра определяется из условия его работы на смятие:

,

где V – опорная реакция главной балки; V = Q_max = 746бб928 кН; R_p – расчётное сопротивление стали смятию торцевой поверхности; равно расчётному сопротивлению стали по временному сопротивлению R_u (прил. 1); для листовой стали толщиной 10…20 мм R_p = R_u = 460 МПа = 46,0 кН/см².

·          В соответствии с сортаментом принимаем t_r = 1,0 cм.

Расчёт сварных швов крепления опорного ребра к стенке балки

·          Через сварной шов Ш₁ опорная реакция V передаётся с ребра на стенку балки. Сварное соединение осуществляется полуавтоматической сваркой.

Расчётное сопротивление металла шва R_wf = 240 МПа (прил. 2); коэффициент проплавления β_f = 0,9 (табл. 34* СНиП [2]); R_wf β_f = 240 × 0,9 = 216 МПа.

Расчётное сопротивление металла границы сплавления шва R_wz = 0,45 R_un = 0,45 × 470 = 211 МПа, где R_un – нормативное сопротивление стали по временному сопротивлению, для листового проката толщиной 10…20 мм R_un = 470 МПа (прил. 1); коэффициент проплавления β_z = 1,05 (табл. 34* СНиП [2]); R_wz β_z = 211 × 1,05 = 221 МПа.

R_wf β_f < R_wz β_z (216 МПа < 221 МПа), поэтому расчётной является проверка по металлу шва.

·          Необходимая величина катета шва крепления опорного ребра с учётом ограничения по предельной длине шва (l_w < 85 b_f k_f):

,

где n = 2 (ребро приваривается двусторонними швами).

·          Минимальный катет шва определяем по прил. 3 в зависимости от толщины более толстого из свариваемых элементов: k_f,min = 5 мм (соединение тавровое с двусторонними угловыми швами, стенка толщиной t_w = 10 мм соединяется с ребром толщиной t_r = 12 мм). Принимаем окончательно катет шва k_f = 6 мм > k_f,min .

·          Расчётная длина шва не должна превышать высоту стенки балки (с учетом 2 см на дефекты по концам шва):

2. Сопряжение главной балки и балки настила

·          Сопряжение балок происходит в одном уровне и выполняется на болтах. Стенка балки настила прикрепляется к поперечному ребру жесткости главной балки, для этой цели предусматривается обрезка полок и части стенки балки (рис. 8).

Определение необходимого количества болтов

·          Для соединения используем болты нормальной точности, класса точности С, класса прочности 5.6, диаметром 20 мм (d_b = 20 мм). Диаметр отверстия назначаем на 2 мм больше диаметра болта: d₀ = 22 мм.

·          Расчетное усилие, воспринимаемое одним болтом при его работе на срез:

,

где R_bs – расчетное сопротивление болтов срезу; для болтов класса прочности 5.6

R_bs = 190 МПа = 19 кН/см² (табл. 58* СНиП [2]);

γ_b – коэффициент условий работы болтового соединения; при установке нескольких болтов для учёта неравномерности их работы принимается γ_b = 0,9 (табл. 35* СНиП [2]);

А_b – расчётная площадь сечения болта; для болтов диаметром 20 мм А_b = 3,14 см² (табл. 62* СНиП [2]);

n_s – число расчётных срезов болта; n_s = 1 (односрезное соединение).

·          Расчетное усилие, воспринимаемое одним болтом из условия работы на смятие поверхности отверстия:

где t_min – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении; болты соединяют стенку балки настила толщиной d = 0,65 см (двутавр I30, è см. п. 2) с ребром жёсткости толщиной t_h = 0,8 см (см. п. 3), тогда t_min = d = 0,65 см;

R_bp – расчётное сопротивление смятию элементов, соединяемых болтами; определяется по табл. 59* СНиП [2] (см. ниже) в зависимости от сопротивления R_un элемента, имеющего t_min: для балки настила R_un = 370 МПа (сталь С245), тогда R_bp = 450 МПа = 45 кН/см².

·          Наименьшее значение расчетного усилия, воспринимаемого одним болтом:

·          Необходимое число болтов в соединении:

 шт.,

где 1,2 – коэффициент, учитывающий возможное увеличение опорной реакции вследствие частичного защемления балки в закреплении;

D = Q_max = 62,24 кН – опорная реакция балки настила (из п. 2).

·          Принимаем n = 2 (крепление на двух болтах).

Размещение болтов

·          Назначаем расстояния между центрами болтов и от центров болтов до края элемента (рис. 8).

Таблица 4.1.

·          Высота стенки балки настила на участке размещения болтов (при двух болтах):

а_w = s₁ + 2s₂ = 50 + 2×40 = 130 мм < h = 300 мм.

Проверка опорного сечения балки настила на срез

·          Срез ослабленного (отверстиями и вырезом полок) сечения балки настила не произойдёт, если выполняется условие:

,

где R_s – расчетное сопротивление стали балки настила на срез; R_s = 13,92 кН/см² (из п. 2); d – толщина стенки балки настила; γ_с – коэффициент условий работы; для учёта упругопластической работы материала соединяемых элементов принимается γ_с = 1,1 (табл. 6* СНиП [2], поз. 8); l_s – расчетная длина среза; при двух болтах (n = 2):

,

тогда

·          Если проверка не выполняется, устанавливают три болта, заново вычисляют а_w, l_s, t:

а_w = 2s₁ + 2s₂=180; l_s = a_w – 3d₀=180-3*22=1,14; t =12,31

При необходимости уменьшают диаметр болта.

3. Соединение поясов балки со стенкой

·          Соединение поясов балки (толщина t_f = 20 мм) со стенкой (толщина t_w = 10 мм) осуществляется двусторонними (n = 2) поясными сварными швами; швы выполняются в заводских условиях автоматической сваркой.

Расчётное сопротивление металла шва R_wf = 240 МПа (прил. 2); коэффициент проплавления β_f = 1,1 (табл. 34* СНиП [2]); R_wf β_f = 240 × 1,1 = 264 МПа.

Расчётное сопротивление металла границы сплавления шва R_wz = 0,45 R_un = 0,45 × 470 = 211 МПа, где R_un – нормативное сопротивление стали по временному сопротивлению, для более толстого элемента – пояса балки (толщ. 10…20 мм) R_un = 470 МПа (прил. 1); коэффициент проплавления β_z = 1,15 (табл. 34* СНиП [2]); R_wz β_z = 211 × 1,15 = 242 МПа.

R_wf β_f > R_wz β_z (264 МПа > 242 МПа), поэтому расчётной является проверка по металлу границы сплавления металла шва с основным металлом.

·          Сдвигающая сила, приходящаяся на 1 см длины балки (Q_max принимается из п.3):

.

·          Сдвигающая сила стремится срезать поясные швы, поэтому сопротивление швов срезу должно быть не меньше силы Т, тогда необходимый катет шва:

.

·          Минимальная величина катета шва по табл. 38* СНиП [2] k_f,min = 6 мм (вид соединения: тавровое с двусторонними угловыми швами; вид сварки: автоматическая; толщина более толстого свариваемого элемента – пояса балки 20 мм).

Принимаем k_f = k_f,min = 6 мм.

·          Предельная длина сварного шва в данном не ограничивается, так как усилие возникает на всём протяжении шва.

4. Стыки балок

·          Устраивать монтажный стык нет необходимости, т.к. длина балки L = 12 м < 18 м.

·          Заводские стыки располагаются в местах изменения ширины поясов балки. Листы верхнего (сжатого) пояса соединяются прямым стыковым швом, листы нижнего (растянутого) – наклонным с уклоном 1:2 (см. рис. 6).

1. Формирование конструктивной и расчётной схемы

·          Колонна состоит из трёх основных частей: оголовка, стержня и базы (рис. 9,а). В расчётной схеме колонна представлена стержнем, шарнирно закреплённым по концам (рис. 9,б). Тип сечения колонны: сквозное из двух швеллеров (рис 9, в).

·          Высота колонны определяется как расстояние от верха фундамента до точки опирания главной балки:

H_k = H – t – h – a_r + h_f = 8 500 – 10 – 1 940 – 15 + 800 = 8 335 мм,

где H – отметка верха настила рабочей площадки (по заданию) H = 9 м = 9 000 мм,

t – толщина настила; принимаем t = 10 мм; h – высота главной балки; h = 1290 мм (из п. 3);

a_r – выступающая вниз часть опорного ребра; принимаем а_r = 15 мм,

h_f – заглубление фундамента относительно нулевой отметки пола; принимаем h_f = 800 мм.

Рис. 9. Центрально-сжатая колонна:

а – конструктивная схема; б – расчётная схема; в – поперечное сечение.

2. Определение номера профиля

·          Задаём оптимальную величину гибкости колонны λ = 65.

·          По принятой величине гибкости и табл. прил. 6 определяем коэффициент продольного изгиба (сталь С345 – по заданию): для R_y = 320 МПа

φ = (766 + 687)/2000 = 0,7265.

·          Требуемая площадь сечения ветви колонны из условия устойчивости:

,

R_y назначается здесь уже для стали толщиной 10…20 мм.

·          Необходимый радиус инерции сечения:

где l_ef – расчётная длина колонны; в соответствии с условиями закрепления l_ef = H_k.

·          По сортаменту подбираем подходящий номер профиля (по параметрам А₁ и i_x) и выписываем его характеристики (если в сортаменте не оказывается подходящего швеллера, принимают двутавр):

Номер профиля: [33, площадь сечения:           А₁ = 46,5 см²;

Радиусы инерции относительно осей х, у:

i_x = 13,1 см; i_y1 = 2,97 см;

Моменты инерции относительно осей х, у:

J_x = 7980 см⁴; J_y1 = 410 см⁴;

Геометрические размеры (см. рис 7, в):

h = 330 мм, b_f = 105 мм, t_w = 7 мм, t_f = 11,7 мм, z₀ = 2,59 см.

·          Площадь всего сечения: А = 2А₁ = 2 × 46,5 = 93 см².

·          Фактическая гибкость стержня колоны относительно материальной оси:

.

·          Коэффициент продольного изгиба по прил. 6:

φ = 0,74 (по интерполяции è).

·          Проверка устойчивости колонны относительно материальной оси:

;

.

Проверка выполняется.

3. Проверка устойчивости ветви

·          Задаем оптимальную величину гибкости ветви: λ₁ = 30.

·          Расстояние между центрами планок определяется по условию равноустойчивости:

l₁ » λ₁i_y1 = 30 × 2,97 = 89,1 см;

принимаем l₁ = 90 см (кратно 10 мм).

·          Фактическая гибкость ветви:

 < 40.

·          Коэффициент продольного изгиба ветви по прил. 6: φ₁ = 0,9166.

·          Нагрузка, приходящаяся на ветвь колонны: N₁ = N / 2 = 933,66 кН.

·          Проверка устойчивости ветви:

;

.

Проверка выполняется.

4. Определение расстояния между ветвями

·          Необходимая гибкость колонны относительно свободной оси:

·          Требуемый радиус инерции сечения:

.

·          Требуемая ширина сечения:

,

где a₂ – отношение радиуса инерции к ширине сечения; определяется по справочной таблице (табл. 8.1 [3]): для сечения из двух швеллеров полками внутрь a₂ = 0,44; из двух двутавров a₂ = 0,50.

Для окраски внутренней поверхности колонны между полками ветвей необходимо обеспечить зазор не менее 10 см, поэтому ширина сечения также должна быть не менее

.

Окончательно принимаем ширину колонны b = 35 cм (кратно 10 мм).

·          Расстояние между центрами тяжестей ветвей: с₀ = b – 2z₀ = 35 – 2×2,59 = 29,82 cм,

·          Величина зазора между ветвями: b₀ = b – 2b_f = 35 – 2×10,5 = 14 cм > 10 см.

·          Момент инерции сечения колонны относительно свободной оси:

.

·          Радиус инерции сечения:

.

·          Физическая гибкость:

·          Приведённая гибкость:

,

поэтому проверку устойчивости колонны относительно свободной оси можно не проводить.

·          Иначе определяется коэффициент продольного изгиба φ_y по прил. 6 и выполняется проверка устойчивости колонны относительно свободной оси из условия:

.

5. Определение высоты оголовка колонны

·          Высота оголовка колонны определяется из условия прочности стенки швеллера на срез:

,

где 4 – расчётное число срезов (по 2 на каждой ветви); t_w – толщина стенки швеллера; t_w = 0,7 см;

R_s – расчетное сопротивление стали на срез; R_s = 0,58R_y = 0,58 × 33,5 = 19,43 кН/см².

Принимаем h_r = 35 см (кратно 10 мм).

6. Определение площади опорной плиты базы колонны

·          Требуемая площадь опорной плиты определяется из условия сопротивления бетона фундамента местному сжатию:

где R_b – расчётное сопротивление бетона класса В15 осевому сжатию; R_b = 8,5 МПа = 0,85 кН/см²;

φ_b – коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона за счёт включения в работу ненагруженной части фундамента; принимаем φ_b = 1,2.

·          Размеры опорных плит в плане принимаются из двух условий:

1)         из условия обеспечения требуемой площади, необходимой для обеспечения прочности бетона фундамента;

2)         из конструктивных соображений, обусловленных необходимостью обеспечения величины свесов плиты не менее 5…6 см.

·          Длина плиты по конструктивным соображениям:

L = b + (10…12) cм = 35 + (10…12) cм = 45…47 cм;

принимаем L = 46 см (кратно 10 мм).

·          Необходимая ширина плиты:

4    по конструктивным соображениям:

В = h + 2t_tr + (10…12) cм = 33 + 2 × 1,2 + (10…12) cм = 45,4…47,4 cм,

где t_tr – толщина траверсы; принимаем t_tr = 12 мм (обычно t_tr = 10…14 мм);

4    по условию обеспечения требуемой площади:

;

принимаем В = 46 см (кратно 10 мм).

·          Толщина опорной плиты определяется из условия её работы на изгиб под действием реактивного отпора (давления) фундамента; в данной работе принимаем (условно) плиту толщиной 30 мм.

7. Расчёт сварных швов крепления траверсы к колонне

·          Принимаем высоту траверсы h_tr = 40 см, тогда расчётная длина шва:

l_w = h_tr – 1 см = 40 – 1 = 39 см.

·          Требуемая величина катета шва:

,

где 4 – число швов крепления траверсы к колонне; при выполнении шва полуавтоматической сваркой расчёт осуществляется по металлу шва (см. п. 4): R_wf = 240 МПа; β_f = 0,9; R_wf β_f = 240 × 0,9 = 216 МПа.

·          Принимаем k_f = 0,6 см; k_f > k_f,min = 0,5 cм (k_f,min определяется по табл. 38 СНиП [2]).

·          Проверка по предельной длине шва:

l_w,max = 85bk_f = 85 × 0,9 × 0,6 = 45,9 см > l_w = 39 см.

Конструктивное решение колонны показано на рис. 10.

1.         СНиП 2.01.07 – 85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001. – 44 с.

2.         СНиП II-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001. – 96 с.

3.         СП 53-102-2004. Общие правила проектирования стальных конструкций. – М., 2005. // www.complexdoc.ru

4.         Металлические конструкции. Общий курс: учебник для ВУЗов. Под ред. Е.И. Беленя. – М.: Стройиздат, 1986. – 560 с.

5.         Металлические конструкции. Общий курс: учебник для ВУЗов. Под ред. Г.С. Веденикова. – М.: Стройиздат, 1998. – 760 с.

6.         Металлические конструкции. Общий курс: учебник для ВУЗов. Под ред. А.Ю. Кудишина. – М.: Академия, 2006.

7.         Мандриков А.П. Примеры расчёта металлических конструкций. Учебное пособие для техникумов. – М.: Стройиздат, 1991. – 431 с.

8.         Строительные конструкции: Учебник для ВУЗов / Под ред. В.П. Чиркова. – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007. – 448 с.

9.         Левитский В.Е. Металлические конструкции рабочей площадки: Методические указания к практическим занятиям для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство». – [Электронная версия].

Приложения

Приложение 1

Нормативные и расчётные сопротивления проката, МПа (по табл. 51* СНиП [2])

Примечания:

1.         За толщину фасонного проката принимается толщина полки; минимальная его толщина 4 мм.

2.         Чем больше толщина элемента, тем сильнее сказывается влияние дефектов структуры материала, поэтому сопротивления с увеличением толщины снижаются.

3.         Если неизвестно, какой толщиной обладает рассчитываемый элемент, используется наиболее вероятное её значение, при котором расчётное сопротивление материала будет наименьшим.

Приложение 2

Материалы для сварки, соответствующие стали (по табл. 55*, 56 СНиП [2])

Примечание. Указанные материалы применяются для выполнения сварных швов в конструкциях 2-й группы (балки перекрытий) и 3-й группы (колонны, элементы настила) в нормальных климатических районах строительства (не характеризующихся сильными морозами – ниже -40°С).

Приложение 3

Минимальные катеты угловых сварных швов (табл. 38* СНиП [2])

Приложение 4

Таблица 1 Предельные прогибы балок и настилов перекрытий (по табл. 19 СНиП [1])

Примечание. Для промежуточных значений пролётов предельные прогибы определяются линейной интерполяцией. Ниже представлены вычисленные указанным образом значения предельных прогибов для пролётов, встречающихся в данной работе.

Таблица 2

Приложение 5

Сортамент листовой стали

Приложение 6

Коэффициенты продольного изгиба центрально-сжатых элементов (табл. 72 СНиП [2])

Приложение 7

Сортамент прокатной стали