Определение продольной силы в колонне, выбор типа сечения колонны

4.2 Определение продольной силы в колонне, выбор типа сечения колонны

Опорная реакция в главной балке равна Q = 1337,92 кН, а продольная сила в колонне равна

N = 2×1337,92+0,8·l_k = 3299,36 кН, используем колонну сплошного типа сечения. Примем, что сечение будет двутавровым, сваренным из трех листов.

4.3 Подбор сечения, проверка общей устойчивости колонн и местной устойчивости стенки и полок

Материал колонн – сталь С275. Для нее по табл. 51 СНиПа II-23-81* определим, что для t до 20 мм расчетное сопротивление растяжению, сжатию и изгибу по пределу текучести R_y = 26 кН/см².

По формуле 7 СНиПа II-23-81* имеем, что Найдем по формуле:

Примем l = 71, тогда j = 0,739,

см².

Т.к.  см см, примем b_f= 460 мм, h_w= 560 мм.

Для того, чтобы воспользоваться формулой пункта 7.14 СНиП II-23-81*, определим значение

 тогда согласно табл. 27 СНиП II-23-81*  получим, что:

 см, принимаем t_w = 9 мм.

Тогда см², необходимая площадь поясов равна:

см², Þ см,

принимаем  мм.

Проверим местную устойчивость полки колонны по табл.29 СНиП II-23-81*:

,

где , т.к.

см²,

 см⁴, Þ

 местная устойчивость полки не обеспечена.

Увеличиваем  до  мм.

, т.к.

см²,

 см⁴, Þ

 местная устойчивость полки обеспечена.

Проверяем напряжение по подобранному сечению:

Подобранное сечение удовлетворяет требованиям общей устойчивости.

Сечение колонны со сплошной стенкой

Проверим местную устойчивость стенки колонны. Стенка колонны устойчива, если условная гибкость стенки  меньше или равна предельной условной гибкости , т.к. 1,07 < 1,47 Þ стенка устойчива.

4.4. Расчет и конструирование оголовка колонны

На колонну со сплошной стенкой свободно сверху опираются балки. Усилие на стержень колонны передается опорными ребрами балок через плиту оголовка. Ширина опорных ребер балок b_p= 360 мм. На колонну действует продольная сила N = 2678 кН. Торец колонны фрезерован. Толщину плиты оголовка принимаем равной t_f = 25 мм.

Плита поддерживается ребрами, приваренными к стенке колонны. Толщину ребер определяем из условия смятия. Требуемая площадь смятия:

Определим высоту ребра, исходя из длины швов, прикрепляющих ребро к стенке.

Задаемся катетом шва k_f = 10 мм.

Сварные швы будем выполнять полуавтоматической сваркой электродами Э42, выполненными из проволоки сплошного сечения Св-08А со значением

Схема опирания главной балки на колонну

кН/см². Для стали С275 значение  кН/см². Таким образом, расчетные сопротивления сварного шва по металлу шва и по границе сплавления соответственно будут равны ( по табл.3 СНиП II-23-81*):

 кН/см²,

 кН/см².

Значения коэффициентов при сварке в нижнем положении равны:

 кН/см²,

 кН/см², следовательно, необходимо рассчитать сварной шов на условный срез по металлу границы сплавления. Тогда длина одного углового шва будет равна

( при k_f = 10 мм – для вставки стенки в колонну > 10 мм.)

см, принимаем h_p=l_w+1=57,16+1=58 см.

Толщину вставки в стенку колонны определим из расчета стенки на срез:

см, принимаем t_{w, вс} = 19 мм.

Похожие работы

Проектирование конструкции стальной балочной клетки рабочей площадки промышленного здания

Скачать

32880

6

15

... - m1 = 118,94 кг/м2 - по второму варианту - m1I = 77,2 кг/м2 Вывод: по расходу стали более экономичен второй вариант. Поэтому к дальнейшему проектированию принимаем второй вариант усложненной балочной клетки. Тип сопряжение вспомогательной и главной балок определится после расчета высоты главной балки. 2.2. Проектирование составной сварной главной балки. Разрезная балка загружена сосредоточенными ...

Конструирование и расчет балочной клетки и колонны при проектировании рабочей площадки производственного здания

Скачать

39540

1

19

... веса . Проверяем принятое сечение. Проверка прочности Проверка жесткости где fu = l/208 = 4,33 см при пролете l =9 м. Принятое сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости. Определяем вес вспомогательной балки на 1м2 рабочей площадки 4. Выбор оптимального варианта балочной клетки Необходимо сравнить два варианта балочных клеток. Сравнение производится по ...

Расчет и проектирование стальных конструкций балочной клетки

Скачать

18019

1

15

... –определение нормативных нагрузок; –определение расчетных нагрузок с учетом коэффициентов надежности по нагрузке: для временной нагрузки γf, p = 1,2; для собственного веса стальных конструкций γf, g = 1,05. –расчет балок настила и вспомогательных на прочность и проверка их прогибов по формулам: ;. Предельный относительный прогиб для балок настила и вспомогательных принимается . ...

Расчет и конструирование конструкций балочной клетки

Скачать

26494

1

22

...  кн/см2 19,25  24 кн/см2–условие выполняется 2) по второму предельному состоянию по деформациям по формуле 1.8: 0,003 ≤ 0,004 – условие выполняется 1.3 Расчет балочной клетки усложненного типа   Рисунок 6 – Схема балочной клетки усложненного типа Принимаем количество главных балок n равным 6. Шаг главных балок Lб.н. настила равен 2.8 м. Толщина настила tн = ...