5. Конструирование и расчёт колонны

Расчёт сечения и узлов колонны с шарнирным сопряжением ригеля с колонной и жестким сопряжением колонны с фундаментом . Сталь марки С 245; Ry=24 кН/ . Бетон фундамента марки В12.5.

Наиболее опасное сечение 1-1 (1,2,3,4+,5*): M= 184,29 кН·м; N=-514,859 кН

Q_max комбинация из сечения 1-1 (1,2,3,4-,5*): Q_max=63,63 кН

5.1 Определение расчётных длин участков колонн

В плоскости рамы расчётная длина колонны:

При шарнирном сопряжении ригеля с колонной

Расчётная длина колонны из плоскости рамы:

5.2 Конструирование, расчёт и подбор сечения колонны

Сечение колонны сквозное, с симметричным сечением, состоящее из двух ветвей, соединенных раскосной решеткой. Высота сечения Ветви колонны принимаем из двутавра с параллельными гранями полок.

Определим требуемую площадь сечения ветвей. Для этого зададимся при которой из таблицы 72 [1]

Подбираем по сортаменту двутавр 23Б1 по таблице П16.4[3]:

;

Проверяем устойчивость ветвей из плоскости рамы:

по прил.8 [3]

Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы:

Расчетная длина ветви в плоскости рамы равна расстоянию между узлами решетки.

Расчёт решётки колонны.

Условная поперечная сила :

В расчёте принимаем фактическую поперечную силу .

Усилие сжатия в раскосе:

Задаёмся

Требуемая площадь раскоса:

C-245; (сжатый уголок, прикреплённый одной полкой).

Принимаем уголок стальной горячекатаный по гост 8509:

.

Расчетная длина раскоса

;

(прил.8 [3])

Рисунок 7 - Конструктивная схема колонны

5.3 Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня

Геометрические характеристики сечения:

.

Приведенная гибкость:

; b=100;

;

Так как (приложение 10[3]);

Проверки показали, что устойчивость колонны как единого стержня в плоскости рамы обеспечена. Из плоскости рамы устойчивость как единого стержня не проверяется, так как это условие устойчивость из плоскости рамы каждой ветви в отдельности.

5.4 Расчет и конструирование консоли

Давление кранов

Определим требуемый момент сопротивления консоли:

_{По ГОСТ 26020-83 подбираем двутавр 35Б2:}

_{По конструктивным требованиям h=0,6…0,8*hк=600…800 мм.}

_{Принимаем двутавр 35Б2.}

_{Проверяем консоль по максимальным нормальным напряжениям:}

_{Запас прочности}

_{Проверим консоль по максимальным касательным напряжениям:}

_{Проверим консоль по приведенным напряжениям:}

_{где hw=h-2*t=34,9-2*1,0=32,9 см.}

_{где Sполки=b*t*(h-t)/2=15,5*1,0*(34,9-1,0)/2=262,73 см}³_.

5.5 Расчёт сварных швов крепления стенки консоли к стенке колонны

Расчет по металлу шва (сечение 1)

где

- для ручной сварки;

- по наиболее толстому ( ) колонны, по таблице 38* СНиП II-23-81*;

- для электродов Э-46;

n=2 – количество вертикальных швов,

_{Расчет по металлу границы сплавления шва (сечение 2)}

где

- для ручной сварки;

n=2 – количество вертикальных швов,