- •8 Сварная колонна
- •8.1 Сечение сплошных и сквозных колонн
- •8.2 Расстояние между стержнями сварной колонны
- •8.3 Соединительные планки стержней колонны
- •8.4 Прочность сварных швов соединительных планок
- •8.5 Площадь сечения сквозной центрально-сжатой колонны
- •8.6 Площадь базы сварной колонны
- •Контрольная №2
- •8.8 Выбор швеллера
- •8.9 Определение расстояния между ветвями
- •Выбор швеллера
- •Практическая работа № 4 Расчет колонны (в - )
- •Порядок выполнения работы
8.6 Площадь базы сварной колонны
База колонны имеет опорную плиту, которая распределяет нагрузку на фундамент. При определении площади плиты предполагается, что давление на фундамент передаётся по всей поверхности равномерно.
где F - расчётное усилие в колонне
RФ - расчётное сопротивление сжатию материала фундамента.
Для бетонного фундамента
RФ = 50 - 80 кг/см 2
Обычно толщину плиты принимают в пределах 16-40мм.
Размеры косынки или траверсы определяют по конструктивным соображениям с учётом размещения сварных швов, через которые передаётся усилие от стержня колонны. Для закрепления плиты в фундаменте ставятся анкерные болты. Диаметр болтов не менее 25мм. С каждой стороны базы ставятся не менее 2-х болтов.
Прикрепление базы плиты к фундаменту осуществляется через траверсы, которые предают несколько большую длину, чем опорной плите. Оголовок выбирается в зависимости от сопряжения колонны с балкой.
Свободное опирание балок сверху производится через плиту, приваренную к верхнему торцу стержня колонны. Размеры сварных швов рассчитывают только из условий передачи через них вертикального давления R. Сопряжение подкрановой балки с колонной осуществляется посредством консолей. Сварные швы испытывают давление изгибающего момента M = I · R и привязывающей силы R. Монтажные стыки колонн выполняются швами с полным проваром. Для облегчения монтажа разрешается выполнение стыка на подкладках.
Контрольная №2
Подобрать сечения центрально сжатой колонны из двух швеллеров, расположенных полками наружу и соединённых между собой планками. Расчётная нагрузка N = 160 т.с, высота колонны L = 8м, опирание концов шарнирное. Материала - Ст3, R = 2100 кг/см 2
Принимаем коэффициент продольного изгиба φ=0.85 N = 160 т.с. Н = L = 8м, Ст3 R = 2100 КГС/см 2 R СВУ = 2100 КГС/см 2 |
|
Определяем площадь поперечного сечения:
|
, см2 |
Выбрав по сортаметру профиль швеллера
№ 33 (А = 46,5 см 2)
rX = 13,1 см будем иметь:
Гибкость стержня относительно оси х в соответствии с формулой
Определяем напряжение в стержне:
|
кг/см 2 |
Для определения между планками принимаем гибкость λb=30, тогда:
|
см |
Расстояние между осями ветвей должно быть выбрано исходя из условия равноустойчивости:
λПР=λX
При этом гибкость стержня относительно у
Необходимый радиус инерции сечения стержня относительно оси у
|
, см |
Из таблицы радиусов инерции (таю. 2) берём rY= 0,6и отсюда следует расстояние между швеллерами
|
, см |
Для проверки принятых размеров находим характеристики сечения. Момент инерции
|
, см2 |
Радиус
инерции
Гибкость колонны
Гибкость
ветвей колонны
Приведённая
гибкость
Для условия расчёта соединительных планок находим условную поперечную силу
QУСЛ = 20 · А = 20 · 93 = 1860кгс
Определим перерезывающую силу и изгибающий момент, действующий на планку
|
, кгс |
|
, кг·см |
Принимаем планку из полосы сечения 8 х 160мм, будем иметь:
Площадь поперечного сечения планки
Аn = S · B = 0,8 · 16 = 12,8 см 2 Момент сопротивления сечения планки
|
, см2 |
Расчётное напряжение в стыковом шве, прикрепляющем планку
|
кгс/СМ2 |
Если планку приварить к ветви колонны внахлёст одним угловым швом катетом равному 8мм, то вследствие уменьшения толщины расчётного сечения шва, напряжения сечения шва увеличивается и будет равен:
|
кгс/СМ2 |
Это значит, что один угловой шов не
удовлетворяет условиям прочности.
Следовательно выполняют два шва
