Определение расчетной длины колонны
Геометрическую длину колонны находим с учетом глубины заделки hb = 0,7 м.
lc =H - (tsh+ hfb+ hmb) + hb =
=760–(0,8+29,9+128,6)+70 = 670,7 см.
Для дальнейших расчетов принимаем lc = 671 см.
Принимаем шарнирное закрепление колонны к фундаменту и шарнирное сопряжение колонны с балкой. При такой расчетной схеме коэффициент расчетной длины m = 1.
lef = lef,x = ltf,y = 1,0 × 671 = 671 см.
Определение продольной силы
Принимаем собственный вес колонны gc = 0,7 кН/м. Расчетная продольная сила определяется по формуле
N = 2Vmb + gfg gn gc lc = 2×787,2 + 1,05×0,95×0,7× 6,71 = 1579 кН
Подбор сечения стержня колонны
Сплошную колонну компонуем двутаврового сечения из трех листов (рис.1.1). Задаемся в первом приближении значением гибкости l = 85, которому соответствует j = 0,648 (табл. 72 [ 1 ]).
Рис. 1.1. Сечение стержня сплошной колонны, принимаемой для расчета
Находим требуемую площадь сечения по формуле
Определяем габариты сечения, вычислив требуемые радиусы инерции
Находим ax =0,43 и ay =0,24 и определяем высоту и ширину сечения
Принимаем hc » bc = 32 см
Используя рекомендации [3, 6] (см. вставку) компонуем сечение.
Требуемая площадь пояса
Af,r = (0,7 – 0.8)Ac,r/2 = 0,75×101,53/2 = 38,07 см2
При bc = 32 см получим толщину полки
tf = Af,r/bc = 38,07/32 = 1,19 см
Принимаем размеры пояса
|
|
bf х tf = 320 х12 мм.
Площадь стенки равна
Aw = Ac,r – 2Af =
= 101,53 - 2×32×1,2 = 24,73 см2.
Поскольку высота сечения стенки hw = bc = 32 см, находим толщину стенки
tw = A,w,r/hw = 24,73/32 = 0,77 см.
Принимаем размеры стенки, округляя требуемые размеры до стандартных, hw х tw =
= 320 х 8 мм.
Сечение стержня колонны приведено на рис. 1.2.
Проверка подобранного сечения
Определяем геометрические характеристики сечения.
Фактическая площадь
Ac = Aw + 2 Af = 0,8×32 +2×1,2×32 = 102,4 см2
Рис.1.2. Скомпонованное сечение стержня сплошной колонны
Моменты инерции
По наименьшему моменту инерции находим радиус инерции
i min = iy = 8 см
Наибольшая гибкость
При lmax = 83,88 j = 0,655 (табл. 72 [ 1 ]
Проверяем устойчивость сплошной колонны по ф.(7)[ 1 ]
Недонапряжение составляет Ds= (240- 235,4)×100/240 = 1,92% < 5%
Предельная гибкость
lu = 180 - 60a = 180 - 60×0,98 = 121,2,
где
Требование
lmax = 83,88 < lu = 121,2
выполняется.
Проверка местной устойчивости элементов сплошной колонны
Местная устойчивость поясов проверяется в соответствии с требованиями п.7.23* [ 1 ]. Отношение ширины свеса пояса к толщине при bef = (bf -tw)/2 = (32-0,8)/2 = 15,6 см равно bef/tf = 15,6/1,2 = 13.
|
|
Предельное отношение ширины пояса к толщине по табл. 29* [ 1] равно
При
bef/tf = 13 < (bef/tf)u = 18,93
устойчивость пояса обеспечена.
Местная устойчивость стенки проверяется в соответствии с требованиями п.7.14* [ 1 ], при hef = hw. Предельное отношение расчетной высоты стенки к толщине принимается равным
При = 2, 86 > 2
Устойчивость стенки обеспечена.
7. Установка ребер жесткости
При hef /tw= 32/0,8 = 40 < 2,3 стенку не следует укреплять ребрами жесткости (п.7.21*[ 1 ]). Тем не менее, согласно того же пункта норм, принимаем два ребра по длине колонны и ставим их на равных расстояниях по длине.
Ширина ребра жесткости должна быть не менее
bh = hw/30 + 40 = 320/30+40 = 50,7 мм,
а толщина
.
Принимаем ребра жесткости hef х tw = 90 х 6 мм.
Поясные швы
Поясные швы принимаем высотой, равной минимальному катету по табл. 38* [ 1 ], который при толщине более толстого свариваемого элемента 12 мм для автоматической сварки принимается kf =5 мм
ПРИМЕР 2.
Подобрать сечение стержня сквозной центрально-сжатой колонны рабочей площадки.
Исходные данные:
а). по заданию на проектирование:
|
|
- высота этажа H = 7,6 м;
- материал – углеродистая сталь обычной прочности;
б). по результатам выполнения предшествующих разделов:
- толщина настила tsh = 8 мм;
- высота второстепенной балки hfb = 29,9 см;
- высота главной балки hmb = 128,6 см;
- реакция главной балки Vmb = Qmb,max = 787,2 кН;
- главная балка опирается на колонну сверху.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 222; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!