4.1Розрахунок планок.

Умовна поперечна сила для сталі з розрахунковим опором , за табл.6.4 (за інтерполяцією):

,

,

де

- площа перерізу стержня колони.

На одну площину решіток (планок) діє поперечна сила:

За формулою (6.16):

За формулою(6.17):

.

Планки приварюємо до поличок кутовими швами . Зварювання ручне ( ), електродами типу Е42, для яких . Для сталі С235 за [1, табл.51*] ; , .

Оскільки

,

перевірку виконуємо тільки за металом шва.

Розрахункова довжина шва

.

Момент опору шва:

.

Площа перерізу шва

.

Напруження від згинаючого моменту :

.

Напруження від зсуву силою :

.

Сумарне напруження:

.

Міцність шва забезпечена.

5.Розрахунку оголовка наскрізної колони.

Переріз колони, яка була розрахована, має висоту стінки , товщину стінки двотавра . Ширина опорного ребра головної балки .

Приймаємо товщину плити оголовка (рис.4.3) (виконуємо із листа товщиною 24мм мінус по 2мм на стругання верхньої і нижньої поверхонь). Матеріал оголовка і колони - сталь С235. Розрахункове стискаюче зусилля .

Товщина стінки колони безпосередньо під плитою оголовка за умовою роботи на зім’яття за формулою:

Тут

; - за [1,табл.52*].

Необхідно підсилити стінку, для чого проектуємо ділянку стінки колони (вставку)товщиною .

Рис.13. До розрахунку оголовка

Ділянку стінки оголовка приймаємо: висотою , товщиною.

При даному поперечному перерізі балки допоміжних ребер на оголовку колони не потрібно.

6. Приклад розрахунку бази наскрізної колони

Щоб поєднати гілки стержня колони між собою, для наскрізних колон доцільно конструювати базу з траверсами (рис.6.15). Вихідні дані приймаємо ті ж, що і до розрахунку бази колони суцільного перерізу (розділ 6.4.2).

Необхідна площа плити за формулою (6.30):

.

Приймаємо товщину траверси , ширину звісу плити ; розміри перерізу наскрізної колони позначені на рис.6.15. Конструктивно визначаємо розміри плити:

Тоді площа плити

.

Напруження під плитою (відпір фундаменту):

.

Згинаючий момент у консолі (ділянка 1):

.

Рис. 14. База наскрізної колони: - конструкція

бази; б - до розрахунку траверси

Ділянка 2 оперта на чотири сторони. Довжина довшої сторони , коротшої - . Відношення . За табл. 6.5 коефіцієнт  буде:

.

Максимальний погонний згинаючий момент на ділянці 2 за формулою (6.34):

.

Довжина закріпленої сторони ділянки 3, що спирається на три сторони, , вільної сторони - .

При співвідношенні згинаючий момент визначаємо як для консолі вильотом см:

.

Максимальне значення згинаючого моменту для плити становить .

Тоді за формулою (6.38) визначаємо товщину опорної плити бази:

.

За сортаментом широкополосної універсальної сталі (додаток 2, табл.3) приймаємо .

Висоту траверси відповідно до існуючої методики розрахунку визначаємо з припущення, що все зусилля від стержня колони на плиту передається тільки через вертикальні шви траверси. Це зусилля розподіляється між чотирма швами ш1 (рис. 6.15), що прикріплюють траверси до гілок колони. Прикріплення здійснюємо напівавтоматичним зварюванням зварювальним дротом Св-07А.

Розрахункові характеристики:

; ; ; . Оскільки

,

розрахунки ведемо лише за металом шва:

.

Тут

.

Траверса працює як симетрична однопрольотна балка з двома консолями на краях, оперта на гілки стержня завдяки швам і навантажена погонним рівномірно розподіленим навантаженням (див. рис.6.15):

.

Визначаємо згинаючий момент на опорі:

.

Обчислюємо значення максимального прольотного згинаючого моменту:

.

Перерізуюча сила в консолі праворуч від правої опори (вона , в силу симетричності системи, така ж і ліворуч від лівої опори):

.

Опорна реакція:

.

Перерізуючи сила ліворуч від правої опори:

.

Площа вертикального прямокутного перерізу траверси:

.

Момент опору цього ж перерізу:

.

Обчислюємо нормальні напруження в прольоті траверси:

.

Визначаємо приведені напруження в консолі (ліворуч від правої опори), для чого попередньо обчислюємо:

нормальні напруження

;

дотичні напруження

і приведені напруження

.

Тут

.

Таким чином, міцність траверси забезпечена.

Загальна довжина горизонтальних зварних кутових швів , що прикріплюють траверси до плити:

.

Мінімальний катет шва приймаємо , бо максимальна товщина елементів, що з’єднуються (додаток 1). Зварювання ручне - ; . Несуча здатність швів за металом шва .

Умова міцності зварних швів забеспечино.

Список літератури:

1. Нормы проектирования. Стальные конструкции СНиП II-23-81 М.: Стройиздат, 1982.-94с.

2. Беленя Е.И. Металлические конструкции: Учеб. для вузов.- 5-е изд.- М.: Стройиздат, 1986.- 560с.

3. Клеменко Ф.Є., Барабаш В.М., Металеві конструкції: підр. для вузів.- 2-е вид. – Львів: Видавництво «Світ». 2002. – 500с.