Определение нагрузок и подбор сечения колонны
Нагрузку на главную балку принимаю равномерно распределенной. Расчет веду только для оптимального варианта балочной клетки.
Рис. 1.3.1.1 Грузовая площадь колонны
Расчетное усилие в колонне с учетом собственного веса .
Где: - коэффициент, учитывающий собственный вес колонны и балок.
Принимаем примыкание главной балки к колонне на оголовок.
Рис. 1.3.1.2. Сечение колонны
Определим геометрические длинны колонны:
Находим расчетные длинны колонны:
По таблице 50* СНиП II -23-81* для конструкций третьей группы в климатическом районе II 8 принимаем сталь С235.По таблице 51 СНиП II -23-81* для стали С235 и листового проката при толщине 2 ¸ 20 мм принимаем .
Расчет на прочность стержневых элементов, подверженных центральному сжатию силой N, следует выполнять по формуле:
,
где φ - коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов
Задавшись гибкостью (φ=0,625) таб.72 определяю требуемую площадь сечения:
Вычисляем требуемые радиусы инерции и габариты сечения.
где - коэффициенты приведения радиусов инерции к размерам сечения.
Примем толщину стенки 10 мм.
Требуемая площадь поясов
Определим толщину полки
; принимаем .
Тогда размеры сечения колонны будут следующими:
При принятых размерах , т.е. условие свариваемости удовлетворяется.
Проверим устойчивость колонны.
Определяю геометрические характеристики скомпонованного сечения.
|
|
Определим гибкость колонны:
Так как , проверку устойчивости колонны выполняем относительно оси Y. Значение коэффициента продольного изгиба .
Напряжения в колонне равны
т.е. устойчивость колонны обеспечена.
Недонапряжение в колонне составляет
Проверка полок и стенки на местную устойчивость
Проверим стенку на местную устойчивость
Условная гибкость
< - местная устойчивость стенки обеспечена.
Так как, , то по длине колонны конструктивно устанавливаем по две пары ребер жесткости с размерами:
Принимаю: .
Компоновка и расчет базы колонны
Рис.1.3.3. 1 База колонны
В центрально-сжатых колоннах размеры опорной плиты в плане определяются из условия прочности на смятие, расположенного под ним материала фундамента:
,
где: - Расчетное усилие в колонне с учетом собственного веса
– коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки и принимаемый в соответствии с СНБ ”Бетонные и железобетонные конструкции”.
- средняя прочность бетона на осевое сжатие, принимаемая по СНБ 5.03.01-02 для бетона класса
Находим размер Впл предварительно задавшись c и tтр
.Принимаем .
где: - ширина колонны
|
|
tтр = 10 мм – толщина траверсы
c = 50 мм – вылет консольного участка плиты
Тогда требуемая длина опорной плиты .
Принимаем по конструктивным соображениям Lпл =420мм.
Толщина опорной плиты определяется ее работой на изгиб как пластинки, опертой на торец колонны, траверсы и ребра. Снизу на плиту действует нагрузка от отпора фундамента, равная напряжению под плитой
Можно выделить участки пластинки, опертые по одной, трем и четырем сторонам (кантам),соответственно обозначенные цифрами 1,2,3.
В первом отсеке:
Так как , то
Во втором отсеке:
Так как , то
В третьем отсеке:
.
По наибольшему из трех моментов найдем толщину плиты:
Принимаю t пл =22 мм –т.к. толщина плиты соответствует допустимым нормам , следовательно ребро жесткости устанавливать ненужно ( для стали С235 при толщине плиты от20 до 40 ).
Для данной толщины плиты ,условие свариваемости удовлетворяется.
Согласно принятой конструкции траверса приваривается к полкам 4-мя угловыми швами. По таблице 55 СНиП II -23-81* для 3 группы, района II 8 и стали С235 принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа (ГОСТ 8050-85) и сварочную проволоку Св-08Г2С. По таблице 56 для проволоки Св-08Г2С принимаем . Принимаем диаметр проволоки 1,2 мм. Следовательно, по таблице 54 СНиП II -23-81* принимаем .
|
|
Определяем расчетное сечение углового шва:
;
.
Расчет ведем по металлу шва.Определим по конструктивным требованиям максимальный катет шва: . Определяем конструктивно минимальный катет шва: при , полуавтоматической сварке, с односторонними швами по таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем .Назначаем катет шва .
Определение габаритов траверсы:
Рис. 1.3.3.2. Расчетная схема траверсы
Определим высоту траверсы:
;
принимаю высоту траверсы .
Вылет траверсы .
Определим погонные нагрузки на траверсу:
Изгибающие моменты и поперечные силы в траверсе равны:
Проверяем траверсу на изгиб и срез:
Прочность траверсы обеспечена.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 274; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!