Расчет базы сплошной колонны




 

Материал базы – сталь С245, расчетное сопротивление которой при толщине tw = 1,5-20 мм по табл.51 Ry = 24 кН/см2. Бетон фундамента В10 – расчётное сопротивление для первой группы предельных состояний по таблице 3.2 Rb = 6 МПа = 0,6 кН/см2.

Расчётная сила давления на фундамент

 

N = F + Gкол. =1389,6 + 3,55 = 1393,15 кН.

 

Здесь Gкол = A · H · ρs · γf · g = 0,00768·5,72·7,85·1,05·9,81 = 3,55 кН – вес колонны;

А – площадь сечения колонны; Н - геометрическая высота колонны; ρs = 7,85 т/м3 – плотность стали; γf – коэффициент надёжности по нагрузке от веса колонны; g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.

 

Требуемая площадь опорной плиты базы

 

где – расчётное сопротивление бетона смятию; α = 1 для бетона класса ниже В25, для бетона классов В25 и выше φb принимают не более 2,5 для бетонов класса выше В7,5 и для бетонов класса В3,5; В5; В7,5 не более 1,5.

Считая в первом приближении плиту базы квадратной, будем иметь стороны плиты равными B = L = = 34,1 см. Принимаем размер плиты B = L= 35 см. Уточняем площадь плиты

 

Напряжение под плитой .

Конструируем базу колонны с траверсами, привариваем их к полкам колонны и к опорной плите угловыми швами. Вычисляем изгибающие моменты на разных участках для определения толщины плиты. В плите имеются три участка с различным количеством опертых кантов.

На участке 1 плита опёрта на четыре канта (рис.4.8). Соотношение сторон b / a = 24/11,6 = 2,07 ˃ 2. а = (а 1- tw)/2 = (240-8)/2 = 116 мм, здесь tw – толщина стенки стержня колонны.

Изгибающий момент

 

= 0,125 ·1,14 ·11,6² =19,2 кН·см,

 

где q – расчётное давление на 1 см2 плиты, равное напряжению в фундаменте под плитой; α = 0,125 - коэффициент, зависящий от отношения более длинной стороны участка «b » к более короткой «a», принимаемый по таблице 3.3.

Рисунок 4.8. База центрально сжатой колонны

На участке 2 плита работает как консоль длиной

 

с2 = (В – а1 2ttr)/2 = (350 – 240 – 2·10)/2 =45 мм, где ttr – толщина траверсы.

 

На участке 3 плита опёрта на три канта, где коэффициент α зависит от отношения закреплённой стороны к незакреплённой c3/ a1= 4,3/24 = 0,179 ˂ 0,5. При таких соотношениях сторон участка плита работает тоже как консоль с длиной консоли c3 = (L – b – 2·12)/2 = (350-240-2⋅12)/2 = 43 мм. Здесь 12 мм – толщина пояса колонны.

 

Определяем толщину опорной плиты по максимальному моменту

 

 

Принимаем плиту толщиной tf = 30 мм.

Расчёт траверсы. Считаем в запас прочности, что усилие на плиту передаётся только через швы, прикрепляющие стержень колонны к траверсам.

Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св08Г2С. Толщину траверс принимаем ttr = 10 мм. По табл.56 расчётное сопротивление металла шва Rwf = 215 МПа = 21,5 кН/см2. По табл. 3 расчётное сопротивление металла границы сплавления Rwz =0,45Run и по табл. 51 для стали С245 Run = =370 МПа = 37 кН/см2.

Определяем расчётное сечение соединения. Задаёмся катетом шва (kf ≤1,2tmin) kf = 12 мм, тогда по табл. 35 βf = 0,8; βz = 1.

 

βf · Rwf = 0,8·21,5 = 17,2 ˃ βz · Rwz =1· 0,45·37 = 16,65 кН/см2,

 

таким образом, расчётным сечением является сечение по металлу границы сплавления.

Расчётная длина шва

 

Высота траверсы

 

htr = w + 1 = 17,43 + 1 = 18,43 см.

 

Принимаем htr = 19 см. Проверяем прочность траверсы как балки с двумя консолями. Изгибающий момент в середине пролёта

 

-

 

927,5 – 184.4 =743,1 кН·см2.

 

Момент сопротивления траверсы Wtr = ttr / 6 = 1,0·192 / 6 = 60,17 см3. Напряжение

σ = 743,1 / 60,17 = 12,35 кН/см2 ˂ Ry = 24 кН/см2, сечение траверсы удовлетворяет требованию прочности.

 

Список использованной литературы

1. Металлические конструкции. Под ред. Ю.И. Кудишина.-9-е изд.-М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 688 с.

2. Металлические конструкции. Общий курс. Под общ. ред. Е.И. Беленя – 6-е изд. -М.: Стройиздат, 1986. – 560 с.

3. Бакиров К.К. Строительные конструкции II. Раздел «Металлические

конструкции». Учебное пособие. Аламты, КазГАСА 1996 г.

4. СНиП РК 5.04-23-2002. Стальные конструкции. - Астана, 2003. – 118 с.

5. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций. –

М.: Стройиздат, 1991. – 431 с.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-04 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: