Окончательно назначаем двутавр 35Ш1



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Окончательно назначаем двутавр 35Ш1



Расчёт оголовка колонны

 

Конструктивное решение опорного узла фермы дано на Рис.16. Здесь нет явно выраженного опорного ребра. Его роль играет фасонка и уголки стойки фермы.

На этом же рисунке дано конструктивное решение оголовка. Строганную плиту толщиной tpl = 20 мм привариваем к фрезерованному торцу стержня колонны угловыми швами катетом kf = 7 мм (см. табл. 38* СНиП II-23-81*). Размеры плиты в плане 280х380 мм, т.е края плиты выступают за габарит сечения колонны на 20 мм с каждой стороны по высоте сечения и на 15 мм по ширине.

Ширину опорных рёбер принимаем не менее

 

br ≥ bh/2 + tpl -tw /2 = 160/2 + 20 - 9,5/2 = 95,25 мм. Назначаем br = 100 мм,где

 

bh = 75+75+10 = 160 мм - габарит сечения оорного узла по ширине фермы. Здесь 75 мм - ширина полки уголка, 10 мм - толщина фасонки.

 

Рёбра и плиту проектируем из стали С235 (учитывая относительно небольшую нагрузку на ферму), для которой Rp = Ru = 35 кН/см2 (см. табл. 51а СНиП II-23-81*). Здесь Rp = Ru -расчётное сопротивление смятию, равное расчётному сопротивлению попределу прочности.

Расчётная длина сминаемой поврхности рёбер равна:

 

lef = bh + tpl = 160 + 20 = 180 мм = 18 см.

Рис.16. Проектирование оголовка колонны

 

Толщину рёбер оголовка определяем по формуле

 

tr = N/(lef ∙∙Rp ∙γc) = 266/(18∙35∙1) = 0,42 см = 4,2 мм.

Принимая во внимание, что основная нагрузка через 2 плиты действует на стенку колонны, и роль ребра в опорном узле играет фасонка, необходимость в рёбрах отпадает.

 

Расчёт базы колонны

 

Базой называют опорную часть колонны, передающую усилия со стержня колонны на фундамент.

Конструктивное решение базы зависит от типа и высоты сечения колонны, условия закрепления её в фундаменте и принятого метода монтажа колонн.

 

При жёстком закреплении на фундаменте базу выполняем так, как показано на Рис.17 и Рис.18.

 

Назначаем материал фундамента - бетон класса В15, для которого расчётное сопротивление осевову сжатию Rb = 0,85 кН/см2 (см. табл.8). Материал базы - сталь С235.

 

Таблица 8.

Класс бетона по прочности на сжатие В7,5 В10 В12,5 В15 В20 В25
Расчётное сопротивление бетона сжатию Rb = кН/см2   0,45   0,6   0,75   0,85   1,15   1,45

 

 

Расчётне сопротивление бетона смятию - Rb loc = α∙φb∙Rb = 1∙1,2∙0,85 = 1,02 кН/см2: где

α =1 для бетона класса не выше В25;

φb = ≤ 2,5 (Af -площадь верхнего обреза фундамнта; Apl - площадь плиы базы). При предварительном определении площади плиты можно принять φb = 1,2.

 

Принимаем ширину опорной плиты Bpl = Bf + (100...150) = 250 + 100 = 350 мм = 35 см.

 

Здесь Bf = 250 мм - ширина полки двутавра 35Ш1.

 

Требуемая длина плиты определяется по формуле (14.32) [Ю.И. Кудишин "Мталлические конструкции"]

Lpl = + = + = 55,1 см. Принимаем Lpl = 56 см.

Здесь:

N0 = N + G = 266 + 7,37 = 273,4 кН - вертикальная нагрузка на подошву колонны;

 

здсь G = ml∙H∙ = 75,1∙10∙9,81 = 7370 Н = 7,37 кН - вес собственно колонны.

N = 266 кН - давлние фермы на колонну (реакция опоры фермы);

М = 110,5 кН∙м = 11050 кН∙см - максимальный изгибающий момент в заделке колонны (на базе колонны);

Ψ = 0,75 - коэффициент, учитывающий неравномерное распределние напряжений в бетоне.

Определяем фактические напряжения в бетоне фундамента по краям плиты ( в районе полок колонны):

 

max = + = + = 0,14 + 0.61 = 0,75 Кн/см2;

 

min = - = - = 0,14 - 0.61 = -0,47 Кн/см2.

 

Траверсы разделяют всю площадь опорной плиты на различные участки:

1 - консольные; 2- опёрые по 3-м сторонам; 3 - опёртые по 4-м сторонам.

 

Участок №1

 

Изгибающий момент в консольном участке 1 плиты можно определить,выделив полоску шириной 1 см:

М1 = max∙с2/2 = 0,75∙42/2 = 6,0 кН∙см

Участок №2

 

Наибольший изгибающий момент участка плиты, опёртого по 3-м сторонам (на три канта) будет посередине свободной стороны b. Этот момент определяем по формуле:

 

M2 = β∙σ∙b2 = 0,04∙0,75∙252 = 18,8 кН∙см

 

где b = bf - длина свободного края плиты;

a1 = Lpl - h = (560 - 338)/2 = 111 мм = 11,1 см (см.рис.17);

Рис.17

 

β - коэффициент, заисящий от соотношения a1/b; при a1/b = 11,1/25 = 0,44

 

α 0,040 (см. табл.9).

 

Коэффициенты для расчёта на изгиб прямоугольных пластинок, опёртых на три

канта

Таблица 9.

a1/b 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 2,0 ˃ 2
β∙103

 

 

Участок №3

 

Расчётнй момент участка плиты, опёртого по 4-м сторонам (на четыре канта) определяется по формуле:

 

М3 = α∙σ∙ = 0,125∙0,40∙122 = 7,2 кН∙см

 

где:

b1 = 12 см - длина короткой стороны участка;

α - коэффициент, зависящий от соотношения a2/b1 =31,3/12 = 2,6

a2 = h - 2tf = 338 -2∙12.5 = 313 мм = 31,3 см;

при a2/b1 =2,6 α = 0,125 (см.табл.10)

σ = 0,40 Кн/см2 - наибольшие напряжения смятия в пластинке.

Коэффициенты для расчёта на изгиб прямоугольных пластинок, опёртых на четыре

канта

Таблица 10.

a2/b1 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 ˃ 2
α∙103

 

По наибольшему из моментов определяем требуемую толщину плиты

 

tpl = = 2,2 см, назначаем конструктивноtpl = 25 мм

 

Высота траверсы hw определяется длиной угловых сварных швов, через которые усилие со стержня колонны передаётся на траверсы. Траверсы привариваемк колонне электродами Э42. Назначаем толщину траверсы ttr = 10 мм.

Усилие воспринимаемое одним угловым швом:

 

Для 2-х швов с левой стороны (см. рис.17) колонны:

 

Nлев = -N0 /n + М/(0,5h n1) = -274,3/4 + 11050/(0,5·33,8·2) = -68,6 +327 =258,4 Н;

 

N0 = N + G = 266 + 7,37 = 273,4 кН - вертикальная нагрузка на подошву колонны;

n=4 – общее число вертикальных угловых сварных швов;

n1=2 – число сварных швов по одну сторону симметрии;

М=Mmax=110,5 кН×м – максимальный изгибающий момент в колонне;

H = 338 мм = 33,8 см;

Знак «-« показывает, что усилие Nлев – усилие сж атия.

 

Для 2-х швов с правой стороны (см. рис.17) колонны:

 

Nправ = -N0 /n - М/(0,5h n1) = -274,3/4 - 11050/(0,5·33,8·2) = -68,6 -327 =396 Н;

 

Требуемая длина одного наиболее нагруженного (правого) сварного шва определяется по формуле:

 

w = = = 42,3 см; где:

 

βf = 0,7 – при ручной сварке (табл.34* СНиП II -23-85);

Rwf = 18 кН/см2 – для сварки электродами Э42 (табл.56 СНиП II -23-85);

k = kmin = 7 мм = 0,7 см (табл.38, СНиП II -23-85).

Конструктивная длина шва, равная высоте траверсы:

htr = w +2 см =42,3 +2 =44,3 см

Назначаем htr = 450 мм.

 

Рс.18

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 100.24.122.117 (0.009 с.)