3. Расчет металлической центрально сжатой колонны 1-го этажа

Высоту колонны принимаем равной высоте этажа Н = 3,6 м. Закрепление колонны шарнирное, т.е. расчетная длина

Грузовая площадь на колонну равна

Расчетная нагрузка на колонну от веса железобетонной плиты перекрытия от металлической главной балки (фактический), временной нагрузки Вес колонны предварительно принимаем равным Снеговая нагрузка по табл. 6 для I-го района Количество этажей здания n = 3.

Задаемся гибкостью колонны (не более 80). Марка стали колонны С235: по табл. 10 и по табл. 11 .

Определяем требуемую площадь поперечного сечения колонны

Требуемый радиус инерции

Стержень колонны делаем предварительно из трех одинаковых двутавров (рис. 11) для которого и

Определяем требуемые размеры b и h при

Просвет между полками должен быть не менее 100 мм из-за удобства окраски и сварки.

Сечение компонуем из трех двутавров № 22: по табл. 13 определяем

Общая площадь сечения

Проверяем устойчивость подобранного сечения

Минимальное значение принимаем равным

тогда по табл. 11 .

Проверяем экономичность принятого сечения

- условие удовлетворяется, тогда принимаем окончательно сечение колонны состоящее из трех двутавров №22.

Фактический вес одного погонного метра колонны равен

- условие выполняется, фактический вес меньше значения принятого предварительно.

Расчет и конструирование базы колонны

Расчетная нагрузка, передаваемая через колонну на бетонный фундамент

Класс бетона фундамента принимаем В15, тогда из табл. 2

Предварительно принимаем геометрические размеры опорной плиты базы колонны а размеры верха фундамента на 20-25 см больше - .

Определяем расчетное сопротивление смятия бетона фундамента

Уточняем требуемую площадь плиты базы колонны

- следовательно, условие выполняется, окончательно принимаем размер плиты базы колонны и размеры верха фундамента -

Фактическая равномерно распределенная нагрузка под опорной плитой

Плита базы колонны работает на изгиб (рис.12, а). В наиболее невыгодных условиях изгиба находятся консольные участки плиты с вылетом , участки между ветвями колонны,

опертые на четыре, размерами и на три канта -

Геометрические размеры

c = 90 мм = 9 см; b = 300 мм = 30 см; a = 180 мм = 18 см;

b₁ = (600-300)/2 = 150мм = 15 см; а₁ = 360 мм =36 см;

b/a = 30/18 = 1,66; b₁/a₁ = 15/36 = 0,42 <0,5.

Тогда по табл. 8 и 9 и

Вычисляем изгибающие моменты для полос шириной 1 см по формулам

Необходимо, чтобы моменты, возникающие в опорной площадке, были примерно равны. Поэтому для уменьшения момента М₃ на участке ставим дополнительную траверсу (рис. 12,б).

по табл.

Определяем требуемую толщину плиты базы колонны при

Принимаем толщину плиты базы колонны

Толщину траверсы принимаем (в пределах 10…16 мм). Высоту листов траверсы находим из условия полной передачи усилия от ветвей на опорную плиту через сварные швы. Сварку производим электродами типа Э-42. Толщина катета шва

(не более 1…1,2 t_mp). Число учитываемых швов, которые удобно варить (обозначены точками на рис. 12,б)

Принимаем высоту траверсы (кратно 50 мм).

Анкерные болты назначаем конструктивно диаметром 20мм. Глубину заделки анкеров при 20 мм принимаем не менее