Подбор и компоновка сечения колонны

3.2. Подбор и компоновка сечения колонны

Колонна относится к III группе конструкций по СНиП2-23-81^* «Стальные конструкции», назначим для неё сталь 18кп (С245) с

Определяем требуемую площадь поперечного сечения:

, см², (3.2.1)

Задаёмся параметром гибкости из опыта проектирования:

, тогда

см².

Площадь сечения 1 ветви:

см².

Зададимся профилем.

см.

Назначим по сортаменту I 40Б2 c ;

;

;

;

,

.

Определим гибкость относительно материальной оси:

.

Условие устойчивости:

.

Зададимся гибкостью ветви:

Определим расстояние между планками в свету:

 см , следовательно назначаем  см.

Определим требуемую гибкость колонны относительно не материальной оси:

 .

Определим радиус инерции:

 см.

.

Конструктивное условие:

условие удовлетворяется.

Назначаем размеры планок:

.

Толщина планки:

.

Проверка принятого сечения.

Определим геометрические характеристики:

см⁴,

условие удовлетворяется.

Для определения гибкости колонны относительно свободной оси, находим соотношение погонных жёсткостей планки и ветви:

,

где см⁴,

.

Условие экономичности:

условие удовлетворяется.

3.3. Расчёт и конструирование базы колонны

Соединение базы колонны с фундаментом условно принимаем шарнирным.

Рисунок 13 – База колонны

Принимаем фундамент из бетона В12,5 с0.75кН/см²- призменная прочность бетона – по СНиП 2.03.01-87^* «Бетонные и железобетонные конструкции».

Определим расчётное сопротивление бетона смятию:

 кН/см²,

где ,

при классе бетона меньше В25,

площадь смятия, равна площади плиты базы колонны,

расчётная площадь сечения, равна площади обреза фундамента.

Тогда требуемая площадь:

условие удовлетворяется.

Фактическая площадь плиты:

 см².

Фактическое напряжение в плите под фундаментом:

условие выполнено.

Толщину плиты определяем из условия её прочности на изгиб.

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

кН_*см/см, (3.3.1)

кН_*см/см,

где вылет консоли, см.

, кН_*см/см, (3.3.2)

где  определяем из таблицы 8.7 [1]., в зависимости от .

 Hо , значит второй участок рассматриваем как консольный, , получаем:

кН_*см/см,

, кН_*см/см, (3.3.3)

где  определяем из таблицы 8.6 [1]., в зависимости от .

большая сторона,

меньшая.

 кН_*см/см.

Толщина плиты:

см, (3.3.4)

см,

назначаем толщину плиты мм.

Высоту траверсы определяем из условия прочности на срез 4 угловых швов, крепящих траверсы к стержню колонны.

Назначаем катет шва мм.

Сварочная проволока Св-08ГА с кН/см².

Положение шва нижнее, следовательно .

Требуемая длина одного шва:

(3.3.5)

условие выполняется.

Назначим высоту траверсы 500 мм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе была рассчитана балочная клетка, а именно:

-Произведён расчёт стального настила;

-Выполнен расчёт и конструирование главной балки с проверкой устойчивости стенки;

-Выполнены расчёт и конструирование центрально-сжатой колонны, куда входит подбор и компоновка сечения колонны.

ЛИТЕРАТУРА

1.  «Металлические конструкции» - под редакцией проф. Е.И.Беленя, М., Стройиздат 1996г.,

2.  «Примеры расчёта металлических конструкций» - 2-е издание, переработанное и дополненное – под редакцией А.П.Мандрикова, М., Стройиздат 1998 г.,

3.  «Металлические конструкции» - под редакцией А.А. Васильева, М., Стройиздат 1976 г.,

4.  СНиП 2-23-81^* «Стальные конструкции»,

5.  СНиП 2-01-07-85^* «Нагрузки и воздействия»,

6.  СНиП 2.03.01-87^* «Бетонные и железобетонные конструкции».