5.6.Расчет сварных соединений в колонне

Расчет поясных швов в сплошных колоннах двутаврово­го сечения производится по формуле

Τ = Q ∙ S/ J ∙ 2 ∙ 0,7K ≤ R_ср^св

где Q=20F - условная поперечная сила (см.стр.61);

J - момент инерции всего сечения относитель­но оси X;

К - катет шва;

S - статический момент площади пояса относи­тельно центральной оси.

Расчет швов, прикрепляющих уголки раскосной решетки к ветвям сквозной колонны, производится от действия про­дольных сил аналогично расчету швов в фермах. [см. стр 24]

Если соединение ветвей выполнено планками, то расчет швов, приваривающих планки к ветвям, производится по фор­муле

где Q - условная поперечная сила;

l_n - расстояние между осями планок;

К - катет шва;

h_n - ширина планки ;

О - душна одного флангового шва.

Стыки колонн рассчитываются согласно [3,стр.371 ; 4, стр.418]

7. Расчет базы колонны

База конструируется в форме плиты, к которой стойка приваривается швами в тавр. Плита опирается на фундамент и крепится к нему балками.

Для равномерного распределения давления под плитой последняя делается жесткой. Это достигается приваркой ребер жесткости, у стана вливаемых в плоскостях вертикаль­ного листа и поясов стойки.

Требуемая площадь плиты определяется из условия до­пускаемого давления на фундамент:

F_пл = N/R_ф ,

где N – расчетное усилие на колонну;

R_ф - расчетное сопротивление материала фундамента.

Толщина плиты определяется из условия прочности при изгибе.

Конструирование и расчет базы внецентренного сжатия колонны производится в следующем порядке. Задавшись кон­структивно шириной опорной плиты В, определяют требуемую ее длину по формуле

где N и М - продольное усилие и изгибающий момент в колонне сплошного сечения или на ветвь в сквозной колонне;

R_ф=(1.2-1.5)∙R_бет

Где R_бет - расчетное сопротивление сжатию бетона, для бетона марки 200 R_бет=90 кГ/см².

Далее определяют изгибающий момент в пластине по приближенной формуле

M_n = 0,125∙gb² ,

где g - давление на 1 см² плиты, определяется по формуле

g = N/BL+6M/BL²

Толщину пластины определяют по формуле

S_пл ≥ ,

где R - расчетное сопротивление материала пластины.

5.8.Пример расчета ступенчатой колонны производственного здания

5.8.1.Исходные данные

Требуется подобрать сечения сплошной верхней и сквозной нижней колонны однопролетного производственного здания, конструктивная схема которой приведена на рис. 5. 5. Расчетные усилия для верхней части колонны P=38,5т ;

M=96,1тм. Расчетные усилия для нижней части колонны N₁=392,3т; М₁=202тм (продольное усилие и изгибающий момент, сжимающие подкрановую ветвь) ;N₂=383,8т ;M₂=201,95тм (продольное усилие и изгибающий момент, сжимающие на­ружную ветвь). Соотношение J₂/J₁ принимается равным 1/8. Материал колонны - сталь класса С38/23.

5.8.2. Определение расчетных длин колонны

Расчетные длины для верхней и нижней частей колонны в плоскости рамы

L_p2 = μ₂l₂ и l_p1=μ₁l₁ .

Коэффициент находим согласно (стр.49а) в зависи­мости от K₁ и С.

Где t=N₁/P=383,8/38,5=10.

По таблице находим μ₁=1,85. Коэффициент μ₂ определяют по Формуле:

μ₂= μ₁/c=1,86/0,434=4,26 > 3 ; принимаем μ₂=3.

С 0,434

Таким образом, расчетные длины для верхней и нижней части колонны в плоскости рамы равны:

L_p2 = 3∙620 = 1860 см, L_p1= 1,85 ^∙ 1280 = 2370 см.

Расчетные длины верхней и нижней части колонны в плоскости, перпендикулярной действию момента.

L_y2= 440 см, L_y1= 1280.