Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Томский Политехнический Университет

Предмет:

Дипломная работа (подготовка и защита)

Файл:

КМД ПЗ №3

.doc

Скачиваний:

Добавлен:

22.02.2023

Размер:

618.5 Кб

Скачать

☆

2.3.3 Расчет и конструирование стержня колонны.

Усилия в колоннах определены с помощью автоматизированного проектно-вычислительного комплекса SCAD. ,

Материал колонны сталь С255 с при t листового проката 10…20 мм.

Сварка полуавтоматическая - в среде углекислого газа, сварочная проволока СВ-08Г2С.

Определение расчетных длин колонн:

где и – коэффициенты приведения длины .

Подбор сечения колонны:

Предварительно зададим высоту сечения колонны h=300мм > (1/30)H

По формуле находим:

Предварительно задаемся гибкостью колонны .

Тогда .

Требуемая площадь сечения колонны:

см².

Принимаем колонный двутавр 26К1: см²; см; см; см³.

Проверим устойчивость назначенного сечения

При

Коэффициент влияния формы сечения вычисляем по формуле

, тогда

Устойчивость колонны в плоскости рамы обеспечена.

Предельная гибкость стержня колонны

, где <1

Проверим колонну по предельной гибкости:

Относительно оси х- = >

Относительно оси y- = >

Так как гибкость стержня из плоскости в плоскости рамы больше предельной, принимаем двутавр 40K1

см²; см; см; см³.

При

Коэффициент влияния формы сечения вычисляем по формуле

, тогда

Проверим колонну по предельной гибкости:

Относительно оси х- = <

Относительно оси y- = <

Проверка устойчивости стержня колонны из плоскости действия момента

Максимальный момент

здесь определен по формуле

Все проверки выполнены, окончательно принимаем решение о возможности использования двутавра 40K1 в качестве стержня колонны.

2.3.4 Конструирование оголовка колонны.

Строганную опорную плиту толщиной мм привариваем к фрезерованному торцу стержня колонны угловыми швами с катетом мм. Размеры плиты в плане 400×440 мм.

В качестве надколонника принимаем двутавр 40К1. Высота двутавра составляет 820 мм.

Проверим прочность стенки двутавра на смятие.

Толщина стенки мм, ширина опирания мм. Расчетная длина сминаемой поверхности стенки:

мм.

где см² – площадь сминаемой поверхности.

Условие прочности выполняется.

2.3.5 Расчет и конструирование базы колонны

Расчет опорной плиты. Принимаем бетон фундамента класса В10. Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию кН/см². В расчетах будем принимать расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле:

кН/см²

где для бетона класса ниже В25;

ориентировочно принимаем равным

Соединение колонн с фундаментом – жесткое, вследствие чего принимаем базу колонны в виде плоской опорной плиты. Нагрузка будет передаваться на фундамент через фрезерованный торец колонны.

Материал опорной плиты – сталь С245: кН/см² при толщине проката 21...30 мм.

Задаемся шириной плиты

Рисунок 2.15 – К расчету плиты колонны

см,

где – ширина полки двутавра 40К1;

мм – свес базы.

Принимаем ширину плит см.

Из условия получим длину плиты:

Минимальная длина плиты:

см,

где – высота двутавра 40К1.

Принимаем длину опорной плиты см.

Максимальные напряжения в бетоне под опорной плитой:

Минимальные напряжения:

Расстояние от края плиты до точки с нулевыми напряжениями:

см.

Напряжение в сечении по внутренней грани полки двутавра:

кН/см².

Рисунок 2.16 - К расчету опорной плиты

Для определения толщины плиты разбиваем опорную плиту на участки (рисунок 2.13) и определяем изгибающий момент в каждом участке.

Участок 1.

Площадь участка: см².

Изгибающий момент:

кН∙см.

Толщина плиты:

см.

Участок 2.

Площадь участка: см².

см.

Изгибающий момент:

кН∙см.

Толщина плиты:

см.

Участок 3.

Данный участок является опертым на три канта (рисунок 2.13). отношение закрепленной стороны пластины к свободной . Следовательно, участок рассчитывается как консольный единичной ширины с вылетом :