Проверка местной устойчивости стенки

В соответствии с п.9.4.7 (СП 16.13330.2011 Стальные конструкции) устойчивость полки

= = =1,6

и сравниваем ее с

 

 

 

 

Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента не проверяем, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.

Расчет и конструирование узлов колонны

 

Соединение верхней части колонны с нижней. Назначаем высоту траверсы 0,8hн=0.8*125=100см. Усилие в полке верхней части колонны:

Назначаем сечения вертикальных ребер траверсы, к которым крепится полка верхней части колонны 200*14.

 

Толщина швов, соединяющих эти ребра с траверсой:

конструктивно принимаем их равными 8 мм

Усилие на уступ колонны: . Толщину опорного листа принимаем . Толщину стенки траверсы и вертикального ребра колонны определим из условия их смятия давлением подкрановых балок.

–рабочая длина листа траверсы, воспринимающей давление;

Толщину листа траверсы и вертикального ребра колонны принимаем

Давление с опорной плиты на траверсу и ребро передаются через фрезерованные торцы траверсы и ребра. Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно из листа 660*14 мм,а верхние горизонтальные ребра траверсы –из двух листов по 180*14мм

Положение центра тяжести сечения траверсы:

Рисунок 16 Сечение траверсы

*1,4+66*1,4=52,8см;

 

Расчетные усилия в траверсе

Давление траверсы на подкрановую ветвь

Изгибающий момент у грани верхней части колонны:

Расчетная поперечная сила траверсы с учетом части давления от подкрановой балки на траверсу:

Напряжения в траверсе от изгиба и среза:

Крепление вертикального листа траверсы к подкрановой ветви проверяем на силу

Требуемая толщина швов:

Принимаем эти швы толщиной

Вертикальное ребро подкрановой ветки колонны воспринимает сдвигающую силу, равную половине опорного давления подкрановых балок 758,3/2=379,2 кН

Высоту ребра и швы его крепления к стенке подкрановой ветви колонны конструктивно принимаем таким же, как для вертикального листа траверсы.

 

База колонны

Класс бетона 12.5

Рассчитаем базу подкрановой ветви колонны. Расчетное продольное усилие в подкрановой ветви Nв1=2460,8 кН

Требуемая площадь опорной плиты:

= -расчетное сопротивление бетона класса 12.5 при местном смятии;

 

Ширину плиты назначим из конструктивных соображений:

В = b + 2 t_тр + 2 с,

где b = 30 см – ширина сечения колонны,

t_тр = 1,5 см – толщина траверсы (назначаем),

с = 6 см.

В = 30 + 2×1,5 + 2×6 =45 см

Определяем длину плиты:

,

Принимаем L = 71 см

Фактическая площадь опорной плиты: А = 71*45 = 3195 см².

Определение толщины опорной плиты

Определяем фактическое напряжение в бетоне под плитой:

.кН/ см²=7,7 МПа

Плита работает на изгиб под реактивным отпором фундамента. Колонна и траверса делят плиту на три типа участков – консольный, опертый на три канта и опертый на четыре канта. На каждом участке выделим полосу единичной ширины, и определим погонную нагрузку на эту полосу:

.

 

 

Рисунок 17 База колонны

Определим изгибающие моменты в плите:

 

Участок 1 – консольный

;

 

Участок 2 – опертый по 4 сторонам

Определяем размеры участка:

– размер короткой стороны,

– размер длинной стороны.

Изгибающий момент определяется по формуле:

, где ,при =0,125, тогда

.

Участок 3 – опертый по 3 сторонам

Определяем размеры участка:

– размер закрепленной стороны,

– размер свободной стороны.

Изгибающий момент определяется по формуле

при =0,032

Сравнивая моменты , , , выбираем максимальный:

.=22 кн*см

Определяем толщину опорной плиты из условия прочности плиты на изгиб:

,

принимаем =25 мм.

Расчет анкерных болтов

Расчет анкерных болтов производим на сочетание:

N = -557,4кН, М = -1703,3 кНм – для подкрановой ветви

Определяем усилие в анкерных болтах из условия равновесия колонны относительно центра тяжести сжатой зоны

Усилие в фундаментных болтах принимается равным:

Рассчитываем болты на растягивающую силу:

Расчетное сопротивление растяжению фундаментного болта из стали С т3пс4 по ГОСТ 535 (табл. Г7(СП 16.13330.2011 Стальные конструкции):

Требуемая площадь болтов:

Анкерные болты принимаем диаметром d=30мм, с площадью сечения A_b=7см².

Принимаем количество болтов, равное четырем.

7*4=28 см².

Расчет анкерной плитки

 

Длина анкерных плиток принимается равной ширине опорной плиты – 45 см, ширина анкерных плиток – равной 3-м диаметрам отверстий под болты:

 

Условие прочности:

 

Окончательно примем толщину анкерной плитки равной (2 мм – припуск на фрезеровку).

 

Окончательно примем толщину анкерной плитки равной (2 мм – припуск на фрезеровку).

Список литературы

 

1. Металлические конструкции: учеб. для вузов / Ю.И. Кудишин, [и др.]; под. ред. Ю.И. Кудишина. М.: Академия, 2007. 688 с.

2. Беленя Е.И. Металлические конструкции: учеб. для строит. вузов /
Е.И. Беленя: под общей ред. Е.И. Беленя. М.: Высшая школа, 1997.

3. СП 16.13330.2011 Стальные конструкции / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2011. 51 с.

4. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2011. 44 с.

5. Методическое пособие к выполнению курсового проекта, Санкт-Петербург,2014

6. Металлические конструкции: учеб. для вузов / В. В. Горев, Б. Ю. Уваров, В. В. Филиппов и др.М.: Высшая школа, 2004.