5.6 Расчет и конструирование базы колонны
Проектируем базу раздельного типа (рисунок 32). Бетон фундамента класса В-12,5, Rb=7,5 МПа. Для расчета базы принимаем комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 1-1), создающие наибольшее давление на базу каждой ветви.
Рисунок 32 - К расчету базы колонны
Для
подкрановой ветви:
.
Для наружной ветви: .
(снег наружную ветвь не разгружает).
Усилия
в ветвях:
,
.
5.6.1 База подкрановой ветви
Требуемая
площадь плиты
.
По
конструктивным соображениям свес плиты
тогда
,
принимаем
.
принимаем
.
Напряжение
в бетоне под плитой
.
Центр
тяжести плиты совмещается с центром
тяжести ветви. Траверсы базы крепятся
сварными швами и полками ветви, они
делят плиту на три участка 1,2,3. Первый
и второй – консольные с вылетами
соответственно
и
,
третий оперт по контуру, его размеры:
и
(данные для расчета длин участков взяты
из характеристик двутавра 70Б1), толщина
траверсы принята 12 мм.
Изгибающие моменты на отдельных участках:
.
здесь
,
так как
.
Требуемая
толщина плиты
.
Принимаем tпл
= 20 мм.
Высоту траверсы определяем из условия размещения четырех швов креплений траверс ветви. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св-08А, d = 1,4…2 см, кш = 0,7 см.
Требуемая длина шва:
.
Принимаем
.
Проверка прочности траверсы ни изгиб и срез не требуется, т.к. вылет траверсы 5 см по отношению к высоте 50 см очень мал.
5.6.2 База наружной ветви
Требуемая площадь опорной плиты
,
,
принимаем
.
Из
условия симметричного расположения
траверс относительно центра тяжести
ветви расстояние между траверсами в
свету равно
.
При толщине траверсы 12 мм
Размеры участков 3 и 4:
длина
участков одинаковая:
,
ширина участка 3: а3
= 12 см, участка 4 –
.
Участки
1 и 2 консольные, с вылетами
,
участки 3 и 4 оперты по контуру с отношением
сторон
.
Напряжение
в бетоне под плитой
.
Изгибающие моменты на отдельных участках:
.
.
По наибольшему изгибающему моменту в плите базы подкрановой ветви назначаем
.
С учетом расчета подкрановой ветви принимаем tпл = 20 мм. Траверсы принимаем с размерами: tтр=12 мм, .
5.6.3 Расчет анкерных болтов
Расчетное сочетание в сечении 1-1 NminMcоот:
Наибольшее усилие растяжения
.
Требуемая
площадь болтов нетто
.
Принимаем
четыре анкерных болта из стали Вст3кп2
d
= 24 мм с
.
Заключение
В процессе выполнения проекта были рассчитаны такие конструкции одноэтажного промышленного здания, как подкрановая балка, ферма покрытия, стальная одноступенчатая колонна. Также выполнен расчет поперечной рамы.
Подкрановая балка имеет высоту 1,6м, длину 12 м, толщину стенки 14 мм, укреплена поперечными ребрами жесткости через 3м. Выполнена из стали марки С255.
Ферма из тавров и уголков пролетом 36 м. Высота 3,15 м. Выполнена из стали марок С 245 и С 255. Подобраны сечения элементов отправочной марки, выполнены расчеты узлов.
Колонна выполнена одноступенчатой, двухветвевой. Сечение надкрановой части – сварной двутавр высотой 1000 мм. Подкрановая часть – сварной швеллер и прокатный двутавр. Имеет раздельную базу и крепится к ней с помощью 4-х анкерных болтов.
Данные для расчета колонны получены при расчете поперечной рамы одноэтажного промышленного здания.
На иллюстрированной части приведены чертежи всех конструкций.