Навигация
< 56,2 – устойчивость стенки колонны обеспечена
32880
знаков
6
таблиц
15
изображений
30 < 56,2 – устойчивость стенки колонны обеспечена.
Т.к. 
, то поперечные ребра жесткости по расчету устанавливать не требуется.
По конструктивным соображениям принимаем на отправочном элементе два парных ребра. Назначим размеры парных ребер: ширина bP = hW/30 + 40 мм = 36/30 + 40 = 41,2. Принимаем bP =50 мм.
Толщина tP ³ bP/12 = 50/12 = 4,2 мм. Принимаем tP = 6 мм.
В центрально-сжатых колоннах сплошного сечения сдвигающие усилия между стенкой и полкой незначительны. Поэтому сварные швы, соединяющие полки со стенкой, назначаем конструктивно толщиной катета kf = 6 мм.
2.3.4. Расчет базы колонны.
База колонны, состоящая из опорной плиты и траверс, крепится к фундаменту анкерными болтами.
Размеры плиты базы.
Ширину плиты назначаем по конструктивным соображениям:
Впл = bf + 2t + 2c = 360 + 2 × 10 + 2 × 50 = 480 мм
Длина плиты минимальная по конструктивным соображениям:
Lпл min = h +2c = 380 + 2 × 50 = 480 мм.
Учитывая стандартные размеры листов, назначаем Lпл = 480 мм.
Проверим достаточность размеров плиты в плане расчетом из условия смятия бетона под плитой. Класс бетона фундамента В12,5. Расчетное сопротивление бетона смятию при коэффициенте условия работы jв = 1,2:
Rв,loc = jвRвgв1 = 1,2 × 7,5 × 0,9 = 8,1 МПа
Требуемая длина плиты по расчету:
Принимаем по сортаменту универсальной стали Lпл = 530 мм.
Получаем размеры плиты базы в плане
Lпл ´ Впл = 530 ´ 480 мм с площадью Апл = 0,25 м2.
Назначаем размеры верхнего обреза фундамента
Вф = Впл + 20 см = 48 + 20 = 68 см
Lф = Lпл + 20 см = 53 + 20 = 73 см
Площадь Аф = 0,50 м2
Уточним коэффициент 
Уточним сопротивление бетона смятию
Rв,loc = 1,26 × 7,5 × 0,9 = 8,51 Мпа
Проверим бетон на смятие под плитой базы:
- проверка удовлетворяется
Расчет толщины плиты базы.
 |
Выделим три участка плиты с характерными схемами закрепления.
Изгибающие моменты в плите на участках:
на I участке
М1 = a × sР × в2
в = 50 мм; a = 0,5; sР = 7,85 Мпа
М1 = 0,5 × 7,85 × 103 × 0,052 = 9,81 кН×м
на II участке
Отношение сторон а/в = 0,075/0,36 = 0,208
Т.к. отношение сторон меньше 0,5, выполняем расчет как для консоли
М2 = 0,5 × 7,85 × 103 × 0,0752 = 22,08 кН×м
на III участке
Отношение сторон 2,07, отсюда a = 0,125
М3 = 0,125 × 7,85 × 103 × 0,1742 = 2,971 кН
По наибольшему моменту на участке Мmax = 29,71 кН.
Определим требуемую толщину плиты:
, где gС = 1,0
По сортаменту принимаем плиту толщиной 25 мм.
Расчет траверсы.
Нагрузка со стержня колонны передается на траверсы через сварные швы, длина которых и определяет высоту траверсы. При четырех швах с высотой катета kf = 10 мм
Прочность по металлу шва bfgWfRWf = 0,7× 1 × 240 = 168 МПа (СНиП, табл. 51).
В соответствии с требованиями СНиП, расчетная длина флангового шва должна быть не более 85bfkf = 85× 0,7 × 0,01 = 0,6 м, в расчете lW = 0,30 м. По сортаменту универсальной стали принимаем hтр = 400 мм.
Расчет катета сварного шва крепления траверсы к плите.
При вычислении суммарной длины швов учитывается непровар по 1 см на каждый шов.
SlW = 2(2Lпл – h) - 2×3 = 2(2×56 – 38) –6 = 142 см.
Требуемый по расчету катет:
В соответствии с табл. 38 СНиП при толщине плиты 25 мм минимальный катет шва равен kf min = 7 мм.
Приварку торца стержня колонны к опорной плите базы выполняем конструктивными швами kf = 9 мм.
Крепление базы к фундаменту.
При шарнирном сопряжении колонны с фундаментом необходимы анкерные болты для фиксации проектного положения колонны и закрепления ее в процессе монтажа. Принимаем два анкерных болта диаметром d = 20 мм. Болты устанавливаются в плоскости главных балок с креплением к плите базы, что обеспечивает за счет гибкости плиты шарнирное сопряжение колонны с фундаментом.
2.3.5. Расчет оголовка колонны.
Оголовок колонны состоит из опорной плиты и подкрепляющих ребер. Опорная плита передает давление от двух главных балок на ребра оголовка и фиксирует проектное положение балок при помощи монтажных болтов. Определяем размеры ребер, задавшись толщиной плиты: tпл = 20 мм. Требуемая толщина парных ребер из условия работы на смятие:
где N – удвоенная опорная реакция главной балки;
RP=RUN/gm = 490/1,025 = 478 МПа – расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности.
Bоп = 0,20 м – ширина опорного ребра балки.
Принимаем толщину ребра tZ = 16 мм.
Ширина ребра должна быть не менее bh ³ 0,5 bоп + tпл – 0,5tW = 0,5×0,2 + 20 – 0,5×12 = 114 мм. Принимаем ширину парных ребер bh = 160 мм вверху и 130 мм внизу.
Высота вертикальных ребер определяется из условия размещения фланговых швов длиной не менее:
Здесь катет шва не может быть более kf £ 1,2tW = 1,2 × 12 = 14,4 мм.
Длина сварного шва не должна быть более lW max = 85bf × kf = 85 × 0,7 × 0,9 × 10-2= 0,54 м. Принимаем kf = 0,9 см и высоту ребра 0,5 м.
Т.к. Стенка колонны тоньше примыкающих ребер (tW = 12 мм < tr = 16 мм), стенку проверяем на срез:
Вывод: стенка колонны толщиной 12 мм на срез проходит. Торец колонны фрезеруется, и поэтому толщина швов, соединяющих опорную плиту со стержнем колонны и ребрами, назначается конструктивно, равной kf = 8 мм. С целью укрепления стенки колонны и вертикальных ребер от возможной потери устойчивости снизу вертикальные ребра обрамляются горизонтальными ребрами толщиной tP = 8 мм.
ЛИТЕРАТУРА
1. СниП II-23-81*.Стальные конструкции/Госстрой России. – М.:ЦИТП Госстроя России, 1998 –96 с.
2. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов/Под общ. ред. Е.И. Беленя. – М.: Стройиздат, 1985 – 560 с.
3. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций: Учебное пособие для техникумов, 1991 – 431 с.
4. Танаев В.А. Проектирование стальной балочной клетки. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. – Хабаровск, 2000 – 71 с.
Похожие работы
... сопротивление стали Ry=240 Мпа = 24,5 кН/см2 -предел текучести стали Ru=360 Мпа = 37 кН/см2 Предельный прогиб стального листового настила: Предельный прогиб БН и ВБ: Предельный прогиб ГБ: Рассмотрим два варианта компоновки балочной площадки. 1) Нормального типа 2) Усложненного типа 2.1 Балочная клетка нормального типа Проектируем балочную клетку нормального типа. В ...
... 3,35<26,4- условие выполнено=> стенка балки обладает прочностью от местного давления. Проверка общей устойчивости балки - расчет на общую устойчивость не требуется. 5. СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ. Таблица 10 Наименование элементов 1- вариант 2- вариант 3- вариант Расход стали, кг/ Количество балок, шт Расход стали, кг/ Количество балок, шт ...
... , необходимых для осуществления проектного решения. СНиП 11-01-95 “Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений”. Проект состоит из технологической и строительно-экономической частей. Экономическое обоснование технологической части выполняется инженерами-технологами и экономистами-технологами, а ...
... = 13,92 кН/см2; 2,65<13,92 – условие выполняется. Проверка жесткости: , (15) ; 0,0047<0,004 –жесткость балки обеспечена. qннаст+бн=0,71+0,260=0,97 кН/м2. 5. Проектирование составной балки Принимаем сталь С255, L=10 м, qн=10 кН/м2, pн=6 кН/м2, qннаст+бн=0,97 кН/м2, , tн=9 мм. Рисунок 4 – Расчетная схема главной балки Собственный вес балки принимаем ориентировочно ...
0 комментариев