Конструирование и расчет базы колонны

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

Рис.4.3.1. К расчёту базы колонны с траверсой

База служит для передачи нагрузки от стержня колонны на фундамент. По конструктивному решения база с траверсой, обеспечивающей шарнирное сопряжение колонны с основанием, т.е. анкерные болты крепят непосредственно к опорной плите, за счёт гибкости которой обеспечивается податливость соединения, если возникнут случайные моменты.

Требуемую площадь опорной плиты находим из условия прочности бетона на смятие:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

где Rb.loc – расчётное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

здесь α =1- для бетона класса ниже В25;

φ= 1,4 –кубический корень из отношения площади верхнего обреза фундамента к площади плиты;

Rb =9,5МПа – расчётное сопротивление осевому сжатию бетона класса В12,5.

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

Принимаем размеры опорной плиты:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru .

Фактическая площадь опорной плиты:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Определяем фактическое напряжение под плитой:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

Плиту рассматриваем, как пластину, нагруженную снизу равномерно распределённым давлением фундамента и опёртую на элементы сечения стержня и базы колонны.

На участке I плита закреплена по четырём сторонам. Наибольший изгибающий момент в полосе шириной 1см:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

где α = 0,094 – при отношении b/a =344/193=1,78 по табл3.1 [2].

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

На участке II плита закреплена по трём сторонам. Т.к. отношение b1/a1 = 100/400=0,25<0,5 – плита рассчитывается как консоль с вылетом, равным b1. Наибольший изгибающий момент:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

На участке III плита закреплена одной стороной и рассчитывается как консоль с вылетом, равным с:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

По наибольшему из изгибающих моментов определяем требуемую толщину плиты:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Принимаем:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru .

Из предположения, что вся нагрузка со стержня колонны передаётся на ветви траверсы через вертикальные швы, определяем высоту траверсы (сварку назначаем полуавтоматическую сварочной проволокой СВ-08ГА, в среде углекислого газа, положение «нижнее»):

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

где bf = 0,9 – коэффициент принимаются по табл. 34* [1];

bz = 1,05 – коэффициент принимаются по табл. 34* [1];

g wf = g wz = 1- коэффициенты условий работы шва, принятые для заданного климатического района.

Rwf = 20 кН/см2 – расчётное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу шва, принимается по таблице 56 [1];

Rwz = 0,45хRun = 16,2 кН/см2 – расчётное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу границы сплавления;

Run = 36 кН/см2 – временное сопротивление стали настила разрыву, принимается по табл.51* [1].

Находим расчётное сечение:

βf х Rwf = 0,9х200 = 180МПа;

βz х Rwz = 1,05х162 = 170,1МПа;

Расчётным будет сечение по металлу границы сплавления.

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

Для обеспечения прочности принимаем высоту траверсы 45 см, что меньше 85хβfхkf = 85х0,9х1,6 = 122,4 см.

Проверяем прочность траверсы:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

В опорном сечении траверсы:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Принимаем Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru .

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

В пролетном сечении траверсы:

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru ;

Рассчитываем горизонтальные угловые швы, к которыми траверсы приварены к опорной плите(сварку назначаем полуавтоматическую сварочной проволокой СВ-08ГА, в среде углекислого газа, положение «нижнее»):

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

где bf = 0,9 – коэффициент принимаются по табл. 34* [1];

bz = 1,05 – коэффициент принимаются по табл. 34* [1];

g wf = g wz = 1- коэффициенты условий работы шва, принятые для заданного климатического района.

Rwf = 20 кН/см2 – расчётное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу шва, принимается по таблице 56 [1];

Rwz = 0,45хRun = 16,2 кН/см2 – расчётное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу границы сплавления;

Run = 36 кН/см2 – временное сопротивление стали настила разрыву, принимается по табл.51* [1].

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

Находим расчётное сечение:

βf х Rwf = 0,9х200 = 180МПа;

βz х Rwz = 1,05х162 = 170,1МПа;

Расчётным будет сечение по металлу границы сплавления.

Конструирование и расчет базы колонны - student2.ru

По табл. 38* [1] принимаем минимальное допустимое значение катета шва kf = 17 мм.

Список литературы

1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 96с

2. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Металлические конструкции». В.А. Кудрявцев. – И.: ИжГТУ, 2004. – 57с

3.Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов / Под общ. ред. Е.И.Беленя. – М.: Стройиздат, 1986.-600 с.

4. Расчёт стальных конструкций: Справочное пособие. Я.М. Лихтарников и др.- Киев: Будiвельник, 1984. -368с.

Наши рекомендации