4.7 Расчёт и конструирование оголовка колонны

О головок состоит из плиты и рёбер, поддерживающих плиту и передающих нагрузку на стержень колонны.

Рисунок 9-К расчёту оголовка колонны.

Рёбра оголовка привариваются к опорной плите и стенке колонны. Сварные швы, служащие для крепления оголовка к плите, должны выдерживать полное давление на оголовок. Высота ребра оголовка определяется требуемой длиной швов, передающих нагрузку на стержень колонны, в соответствии с формулой (107):

,

где N – расчётное усилие в колонне, N = 2991,72 кН;

k_f – принятый катет сварного шва, k_f = 0,019 м;

β_f – коэффициент, принимаемый при сварке элементов из стали с пределом текучести до 530 МПа, при полуавтоматической сварке β_f = 0,7;

R_wf – расчётное сопротивление сварного соединения углового шва при срезе по металлу шва, R_wf = 180 МПа.

м.

Принимаем высоту ребра оголовка h_r = 0,4 м.

Проверяем правильность расчёта высоты ребра оголовка в соответствии с изменённой формулой (108):

,

.

Условие выполняется, окончательно принимаем h_r = 0,4 м.

Ширина ребра оголовка принимается равной расстоянию между внутренними гранями стенок ветвей:

, (111)

где b – расстояние между осями ветвей колонны, b = 350 мм;

t_w – толщина стенки профиля, использованного для ветви колонны; для двутавра № 40 t_w = 8,3 мм.

мм.

Требуемая толщина ребра оголовка определяется из условия сопротивления на смятие под полным опорным давлением:

, (112)

где N – расчётное усилие в колонне, N = 2991,72 кН;

l_p – ширина ребра оголовка, l_p = 237,5 мм;

R_p – расчётное сопротивление стали смятию торцевой поверхности, принимаемое в зависимости от значения временного сопротивления проката R_un; при R_un = 490 МПа R_p = 445 МПа [8, таблица 5.5]

м.

В соответствии с сортаментом листового проката принимаем t_r = 0,028 м.

Проверяем принятую толщину ребра на срез:

, (113)

где N – расчётное усилие в колонне, N = 2991,72 кН;

h_r – принятая высота ребра оголовка, h_r = 0,4 м;

t_r – принятая толщина ребра оголовка, t_r = 0,028 м;

R_s – расчётное сопротивление стали сдвигу, R_s = 195 МПа.

МПа,

τ = 66,8 МПа < R_s =195 МПа.

Условие выполняется, прочность ребра оголовка при работе на срез обеспечена.

Список литературы

1. СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конструкции. – Минск: Минстройархитектуры РБ, 2003. – 139 с.

2. СТБ 21.504-2005. Система проектной документации. Конструкции металлические. Правила выполнения чертежей марки КМ. – Минск: Минстройархитектуры РБ, 2006. – 25 с.

3. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. – М.: Стройиздат, 1991. – 96 с.

4. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 36 с.

5. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Дополнения. Разд. 10. (Прогибы и перемещения)/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 8 с.

6. Металлические конструкции. Общий курс: учебник / Ю. И. Кудишин [и др.]; под общей редакцией Ю. И. Кудишина. – 9-е изд., перераб. и доп. – М.: Академия, 2007.

7. Сопротивление материалов. Учебник / А. М. Михайлов – М.: Стройиздат, 1989. – 352 с.: ил.

8. Методические указания к курсовой работе по металлическим конструкциям для студентов специальности Т-19.01.00 «Промышленное и гражданское строительство». Сост.: Михальков В.С., Могилев, 2002 г.

						763/14 ПЗ	Лист
							39
Изм.	Кол.	Лист	№док	Подп.	Дата