4.5 Розрахунок і конструювання з’єднання надкранової і підкранової частин колони

З’єднання виконують за допомогою траверси, висоту якої конструктивно приймають , тобто . Матеріал траверси – сталь марки С245. Товщина траверси , тоді ; .

Зусилля у поличках надкранової частини колони від поздовжньої сили і моменту відповідно визначають за даними табл.3.4 для перетину СВ:

;

.

Приймаємо катет шва , враховуючи, що поличка кріпиться чотирма швами (Ш1) до стінки траверси, і визначаємо потрібну довжину одного шва:

,

Максимальне зусилля, яке може передавати пояс верхньої частини колони (його несучу здатність), можна обчислити таким чином:

.

Перевіряємо шов, що приєднує пояс до траверси (Ш1):

,

тобто і в цьому випадку маємо значний запас міцності зварних швів, тому перевіряти міцність за металом межі сплавлення не потрібно.

Розрахункове зусилля у траверсі, як у балці, що опорами має вітки колони:

,

Згинальний момент біля внутрішньої грані верхньої частини колони:

.

Мінімальний перетин траверси:

• висота стінки , ,

• пояси траверси: 1) ;

2) 2шт. .

Геометричні характеристики траверси:

Положення центра ваги:

;

.

.

Перевіряємо траверсу на згин і зріз:

;

.

Кріплення траверси до підкранової вітки (Ш2) розраховуємо на дію :

.

Рис.4.4 Схема траверси

Визначаємо потрібний катет шва при кріпленні чотирма швами:

.

Приймаємо .

4.6 Розрахунок і конструювання бази колони

В наскрізних колонах застосовують, як правило, роздільні бази. Вони прості у виготовлення і економічні. Базу під кожною віткою розміщують симетрично відносно її осі і розраховують на центральний стиск від максимальних зусиль, що діють на вітку. Складається база з опорної плити, траверс, ребер і опорних столиків для анкерних болтів.

Зусилля в підкрановій і зовнішній вітках колон:

• підкрановій

,

• зовнішній

.

Розрахунок плити:

1. База зовнішньої вітки:

;

де . Тут (бетон класу В20,замість В15). Клас бетону змінено на вищий з міркувань забезпечення окремої бази, під кожну вітку окремо.

Приймаємо виступ плити см.

Тоді , (приймаємо кратно );

, (приймаємо ); .

Напруження під підошвою фундаменту:

.

З умов симетричного розміщення траверси відносно центра ваги вітки, відстань між траверсами:

, при товщині траверси 20 мм:

.

Визначаємо моменти на окремих ділянках плити.

Ділянка 1 ( консольний виступ ):

;

Ділянка 2 (плита оперта на 3 сторони), при .

;

Ділянка 3 (плита спирається на чотири сторони), при .

,

розмір меншої сторони.

Приймаємо для розрахунку .

Потрібна товщина опорної плити:

,

де для сталі С345 при товщині .

Приймаємо .

Зусилля від вітки колони на опорну плиту передається через дванадцять вертикальних зварних шви. Необхідна довжина одного шва при (розрахунок по металу шва):

;

згідно п.12.8,г СНиП ІІ-23-81.

Приймаємо .

2. База підкранової вітки

Потрібна площа плити:

;

Приймаємо , тоді

,

Враховуючи: .

Приймаємо .

.

Напруження під підошвою фундаменту:

.

Визначаємо моменти на окремих ділянках плити.

Ділянка 1 ( консольний виступ ):

;

Ділянка 2 (плита оперта на 3 сторони), при .

;

Ділянка 3 (плита спирається на 4 сторони), при .

,

розмір меншої сторони.

Приймаємо для розрахунку .

Потрібна товщина опорної плити:

,

де для сталі С345 при товщині .

Приймаємо , рівною плиті зовнішньої вітки. Висоту траверси приймаємо рівною 70 см, .