3. Расчет и конструирование колонны

3 .1. Расчетная схема. Расчетное усилие

Колонны рабочей площадки рассчитываются как центрально-сжатые стержни.

N – нагрузка на колонну, подаваемая сверху

N=2Q=qL=2*1016.56кН=2033.12кН

При расчете главной балки было принято шарнирное сопряжение балки с колонной. Горизонтальная несмещаемость верхнего конца колонны обеспечивается системой вертикальных связей. Нижний конец колонны считается шарнирно закрепленным, если анкерные болты крепятся к опорному листу базы, и защемленными, если болты закреплены на траверсах, которые развиты относительно данной оси сечения стержня. В данном случае нижний конец принимается шарнирным.

За длину стержня принимается расстояние от низа ГБ до низа базы колонны (до верха фундамента)

a – выступающая часть главной балки, которую можно принять 20мм, - заглубление базы колонны ниже нулевой отметки, принимается 0,5…1м - отметка верха настила по зданию.

3.2 Компоновка и подбор сечения

Колонна сплошного сечения.

По принятой гибкости используются зависимости, приведенные на рисунке.

Ширина сварного двутавра должна быть не менее 220мм, чтобы обеспечить возможность автоматической сварки.

из условия устойчивости принимается от 6 до 14 мм

при , и

толщина полки должна удовлетворять устойчивости полки:

, где - свес полки,

.

Определяются геометрические характеристики сечения

Вычисляется гибкость стержня:

Интерполируя, вычисляем

Проверка общей устойчивости колонны:

Проверка в плоскости по оси х не требуется, так как

Для двутаврового сечения вычисляется точное отношение . При значении стенка двутавровой колонны укрепляется поперечными ребрами жесткости, расположенными на расстоянии одно от другого. Размеры ребер жесткости назначаются так же как и в главной балке.

60 < 64.74

Принимаем два ребра жесткости по всей высоте колонны

3.3. Конструкция и расчет оголовка колонны

Конструкция оголовка колонны должна обеспечивать надежную передачу.

Опирание сверху применяется в том случае, когда на колонну опирается только главная балка, то есть балки настила смещены с осей колонн на пол шага.

При опирании главной балки на колонну сверху давление главных балок передается колонне через опорное ребро, приваренное к элементу колонны четыремя угловыми швами.

Назначаем ширину ребра из расчета, чтобы была обеспечена необходимая длина участка смятия.

, - ширина опорного ребра главной балки.

Толщину ребра находят из условия смятия его торца:

Давление на колонну передается с опорных ребер через вертикальные швы

Длину ребра принимают из условия прочности сварных швов, прикрепляющих его к стенке или ветвям колонны:

также должно выполняться условие:

принимаем

Проверяем прочность стенки сплошной колонны на срез:

,

- условие выполняется, значит делать вставку не требуется.