4.2 Расчет решетки сквозной колонны

От действия условной поперечной силы в элементах решетки возникают осевые

усилия N_d. Раскосы одного направления оказываются центрально сжатыми,

другого - центрально растянутыми. В наиболее худшем положении – сжатые

раскосы, поэтому требуется проверить их устойчивость:

Так как раскос крепится к ветви одной полкой и сжимающее усилие отклоняется

от центра тяжести сечения, то:

где α=45-угол наклона раскоса к поясам; k=2-количество плоскостей решетки;

Q_fic-условная поперечная сила, которая может появиться от искривления

стержня при продольном изгибе, эта сила принимается постоянной по всей длине

стержня и определяется по формуле:

где -по таблицам в зависимости от λ_ef;

- проектирования стержня центрально сжатой колонны 

N=3160,3 кН;

-коэффициент продольного изгиба, определяется по таблицам в зависимости от

гибкости раскоса ( где d-длина раскоса геометрическая).



условие выполняется, т.е. устойчивость обеспечена.

Определяем длины угловых швов, которыми уголки решетки приварены к ветвям

колонны:

К планке привариваем полуавтоматической сваркой, в среде защитного газа, из

сварочной проволоки СВ08Г2С

Выбираем min для расчета

Для равнополочных уголков принимаем

Принимаем:

-по обушку катет шва 7мм

-по перу катет шва 4мм

Принимаем конструктивно:

4.3 Проектирование базы колонны

Для изготовления фундамента принимаем бетон класса B20.

Требуемая площадь опорной плиты:

,

- расчетное сопротивление бетона смятию, где - коэффициент, зависящий от класса бетона;

- призменная прочность бетона;

;

Принимаем .

Принимаем толщину ветвей траверсы

Принимаем размеры опорной плиты: .

Фактическая площадь опорной плиты:

Изгибающий момент на 1-м участке:

,

Изгибающий момент на 2-м участке:

,

Изгибающий момент на 3-м участке:

;

- фактическое напряжение в фундаменте.

Максимальный момент в опорной плите:

.

Определяем толщину плиты из условия прочности:

;

Принимаем: .

Принимаем полуавтоматическую сварку.

Из предположения, что вся нагрузка со стержня колонны передается на ветви траверсы через вертикальные угловые швы, определяем высоту траверсы:

Принимаем h_tr=40см.

Требуемый катет углового шва по металлу шва:

;

Требуемый катет углового шва по границе сплавления:

, где

- коэффициенты, учитывающие глубину провара;

- коэффициенты условий работы шва;

- расчетное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу шва

- расчетное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу границы сплавления, где

- временное сопротивление стали разрыву;

Принимаем катет шва: .

Проверяем прочность ветви траверсы. Ветви траверсы работают как

двухколонные балки под действием отпора бетона фундамента. Погонная

нагрузка на одну ветвь траверсы равна:

В опорном сечении:

Прочность траверсы проверяем по формулам

В пролётном сечении траверсы:

Рассчитываем горизонтальные угловые швы, которыми траверсы приварены к

опорной плите, предварительно узнав величину:

где ål_w^ГОР – суммарная расчетная длина горизонтальных швов. В запас прочности

приварка торца

колонны к плите в расчете не учитывается.