Расчет базы колонны

Определение расчетной длины колонны

Рисунок 3.1 Расчетная схема колонны

Определяем расчётную нагрузку:

Так как то будем рассчитывать сквозную колонну, состоящую из двух двутавров.

Длина колонны составит:

где - отметка верха,

=1300мм – высота главной балки,

- высота балки настила,

- толщина настила,

- глубина заложения.

Расчётная длина колонны:

- коэффициент, зависящий от вида закрепления колонны (шарнирное закрепление

с обоих концов).

Задаемся гибкостью l=75 (j=0,622 Ry=345 МПа ([1], табл. 3.10)), определяем требуемую площадь сечения:

Принимаем сечение колонны из двух двутавров 26Б2 по ГОСТ 26020-83 (приложение 7 т. 45).

Проверяем колонну на устойчивость относительно оси Х.

Недонапряжение составляет:

Недонапряжение находится в пределах допустимого.

Определим расстояние между ветвями колонны из условия равноустойчивости т.е.

принимаем =30

α₂=0,42

см

Принимаем b=40 см.

Определим просвет между ветвями:

см.

Принимаем размеры планки:

см

см.

Принимаем мм

Найдем расстояние между планками:

см

Принимаем: см.

Расстояние между центрами планок:

см.

Схема сквозной колонны с соединением ветвей планкамми

Для проверки прочности планок и прикрепляющих швов определяем перерезывающую силу и момент, действующий на одну планку.

кН

кН

кН*см.

Планки прикрепляют к ветвям колонны угловыми швами прочность которых при k_f=t_пл=1см. будет меньше прочности планки, поэтому достаточно проверить прочность сварных швов (в расчет учитываем только вертикальные швы)

Определим площадь сечения и момент сопротивления шва.

см²

см³

Тогда напряжение в шве:

МПа

МПа

Равнодействующее напряжение:

Определим момент инерции относительно оси у:

см⁴

Вычисляем радиус инерции и гибкость стержня:

см.

Рассчитываем приведенную гибкость:

Проверим устойчивость ветви колонны:

МПа

Расчет базы колонны.

Принимаем фундамент из бетона класса .

f_ck=12 МПа — нормативное сопротивление бетона осевому сжатию ([5], табл.6.1);

g_с=1,5 — частный коэффициент безопасности бетона ([5], стр. 22, п.6.1.2.11);

— расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

a=1 — коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки ([5], п.6.1.5.4);

w_u — коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии;

Задаемся w_u =1,5.

Требуемая площадь опорной плиты:

Назначаем толщину траверсы t_t=10мм; вылет консольной части плиты c=50 мм.

Ширина плиты:

Принимаем В=500 см

Требуемая длина плиты:

Принимаем L=450 см

Принимаем плиту с размерами в плане 450х500 мм.

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

Определяем изгибающие моменты для участков 1, 2, 3.

Участок 1 опёрт на четыре канта:

a₁ =0,1268 ([1] табл. 2,14) в зависимости от .

Участок 2 опёрт на три канта.

Соотношение сторон

Плита рассчитывается как консоль

Участок 3 консольный: Вылет консоли с=44 мм.

Требуемую толщину плиты определяем по максимальному моменту:

Принимаем толщину листа равную 3 см.

Шов крепления траверсы к колонне рассчитываем по металлу шва, так как

где:

b_f и b_z — коэффициенты глубины проплавления шва. При ручной сварке электродом Э-42 b_f=0,7 и b_z=1,0 ([2] табл. 4.4);

R_wf=340МПа — расчетное сопротивление по металлу шва ([1] табл 4.4.);

R_wz=0,45*R_un, МПа;

R_un=460 МПа — временное сопротивление свариваемости стали ([1] табл. 2.3^*);

R_wz=0,45* 460=207МПа;

g_wz=g_wf=1 — коэффициенты условий работы сварного шва;

Высоту траверсы находим по длине сварных швов, необходимых для прикрепления её к стержню колонны четырьмя вертикальными швами. Катет шва принимаем k_f=t_t=10 мм.

Принимаем высоту траверсы 30 см толщину 1 см.

Траверса:

Проверка прочности траверсы на изгиб и на срез.

Ширина грузовой площади:

Нагрузка на один погонный см. одного листа траверсы:

Проверка траверсы на изгиб и на срез:

- на консольном участке

Момент сопротивления траверсы:

Условие прочности по нормальным напряжениям:

- на среднем участке

Рисунок 4.4 Грузовая площадь для расчета траверсы

И расчетная схема

Диафрагма:

Ширина грузовой площадки:

Интенсивность погонной нагрузки на диафрагму:

Определяем прочность сварных швов, прикрепляющих диафрагму

Катет шва принимаем

Расчетная длина сварного шва, прикрепляющего диафрагму

МПа

Равнодействующее напряжение:

При шарнирном сопряжении колонн с фундаментом и в базах центрально-сжатых стоек анкерные болты выполняют установочную функцию. Размеры таких болтов назначают конструктивно, принимая диаметр 20…30 мм.

Принимаем анкерные болты ВСт3кп2 диаметром 20 мм и расчетным сопротивлением 145 МПа (табл. 5.11 [1]) ГОСТ 535-88.

Рисунок 4.5 Грузовая площадь для расчета диафрагмы

и расчетная схема

Поиск по сайту: