3.3 Расчет узла сопряжения верхней части колонны с нижней.

Определим расчетные усилия в месте сопряжения частей колонны (сечение lll-lll):

N=-847.158кН; М=-218.266кНм

N=-789.558кН; М=214.745кНм

Принимаем значение N=-847.158кН; М=-218.266кНм. Максимальное давление подкрановых балок Д_max=1689.764кН. Материал конструкций – сталь С235.

Назначаем высоту траверсы;

Принимаем h_тр=800мм.

Расчетные значения изгибающего момента и поперечной силы в траверсе равны:

Определим b_пл, зная t_пл=30мм. Плита в плане должна перекрывать площадь крановой ветви и ребро (необходимо учесть свесы по 20 мм с каждой стороны).

1. . Примем .

2. 

Окончательно принимаем

Принимаем ширину нижней полки из того условия, что она не должна быть меньше 300мм, т.е. b_t=300мм.

Толщину нижней полки определяем из условия обеспечения ее местной устойчивости:

Ширину верхней полки назначаем из условия:

Принимаем b_h=100мм.Тогда:

Толщину верхней полки также определяем из условия обеспечения ее местной устойчивости:

Определим толщину траверсы из условия сжатия, приняв горизонтальный распределительный лист толщиной t_пл=30мм:

Принимаем t_тр=16мм.

Далее необходимо проверить принятое сечение по нормальным и касательным напряжениям. Для этого необходимо определить геометрические характеристики сечения.

Рис. Узел сопряжения верхней части колонны с нижней

Определим положение центра тяжести сечения траверсы:

Момент инерции сечения траверсы:

Минимальный момент сопротивления траверсы:

Напряжение в траверсе от изгиба и среза равны:

где

(табл.1 СНиП II-23-81*).

Сварку траверсы производим полуавтоматами, проволокой Св-08Г2С в среде углекислого газа. По табл.56 принимаем ; а;по табл.34 для полуавтоматической сварки:

Так как ,то расчет ведем по металлу шва.

Высоту катета швов W1 определим из условия их работы на срез на усилие равное N₁=860.111кН, приняв вертикальные ребра в траверсе толщиной равной толщине поки верхней части колонны, т.е. t=30мм, а расчетную длину швов

, принимаем k_f=6 мм.

Высота катета швов W2 рассчитывается на силу Q=1188.926кН:

, принимаем k_f=8 мм.

Поскольку вертикальное ребро со стороны подкрановой ветви колонны рассчитывается на силу равную 0.5Д_max=0.5x1689.764=344.882кН, что меньше Q=1188.926кН, то конструктивно это ребро принимаем толщиной равной толщине траверсы (t_тр=16 мм), а катет шва W3 назначаем такой же, как и катет шва W2.

Катет шва W4 принимаем аналогично W1 k_f=6 мм.

Проверим стенку подкрановой ветви колонны у места крепления траверсы и ребра на срез по формуле:

здесь t_w=13.5 мм - толщина стенки двутавра 80Б1.

3.4. Расчет базы колонны и анкерных болтов.

База колонны служит для передачи нагрузки от стержня на фундамент и закрепления колонны в фундаменте.

Расчетные усилия в ветвях колонны:

Материал базы колонны – сталь С235. Марка бетона фундаментаС16/20.

Расчетные характеристики для бетона класса С16/20:

- нормативное сопротивление бетона сжатию

- расчетное сопротивление бетона сжатию

Расчетное сопротивление бетона класса с16/20 при местном смятии: