6.5.2. Розрахунок і конструювання з’єднання надкранової та підкранової частини колони

З’єднання виконується за допомогою траверси, висоту якої конструктивно приймаємо: . Товщину траверси приймаємо . Тоді за табл. Ж.1 приймаємо . Розрахунковий опір на зсув згідно [1, табл. 1*] визначаємо .

Зусилля в полках надкранової частини колони від поздовжньої сили і моменту визначаємо ,

де  висота верхньої частини колони;

 відповідна поздовжня сила в перерізі 2-2;

 найбільший момент у перерізі 2-2.

Призначаємо катет шва , виходячи із товщин елементів, що з’єднуються [1, п. 12.8]. Перевіряємо напруження у зварних швах конструкції траверси. Розрахункова довжина зварних швів становить:

;

Тиск від кранів передається через опорну плиту підкранової балки на траверсу, вона працює як балка на двох опорах. Переріз траверси складений двотавр з поясами з листа , стінку приймаємо 10 мм. (див. рис. 17). Пояси траверси не повинні бути шириною менші ніж пояси двотавра верхньої частини колони. Знаходимо геометричні характеристики отриманого перерізу.

Момент інерції

.

Момент опору .

Розрахункові зусилля від навантаження верхньої частини колони у траверсі визначаємо як у балці, яка спирається на гілки:

.

Визначаємо згинаючий момент у грані верхньої частини колони:

.

Розрахункова поперечна сила траверси з урахуванням максимального тиску підкранових конструкцій, яке приймається рівним половині визначаємо

.

Рис. 17. Конструкція траверси сталевої колони ОВБ

Перевіряємо напруження у траверсі

– від згину ;

– від зсуву .

Перевіряємо напруження у швах, які кріплять траверсу до підкранової гілки

Таким чином, запроектований вузол з’єднання надкранової та підкранової частини колони відповідає усім вимогам норм проектування [1].

6.5.3. Розрахунок і конструювання бази колони

Гілки наскрізних колон працюють на поздовжні осьові сили і відстань між ними, як правило, більша або дорівнює . Тому бази наскрізних колон працюють кожна самостійно. Приймаючи до уваги те, що нижня частина колони складається з двох однакових двотаврів , умовно розробляємо базу колони для однієї гілки (інша гілка колони буде мати таку ж саму базу). Конструкція бази колони наведена на рис. 18, 19.

Приймаємо для фундаментів клас бетону з призмовою міцністю (за даними табл. К.1). Розрахунковий опір бетону фундаменту на зминання 7,2 кН/см² (приймається в межах 1.2 1.5 від призмової міцності для даного класу).

Визначаємо площу опорної плити:

,

де  уточнене зусилля у гілці нижньої частини колони.

Із конструктивних вимог приймаємо товщину траверси , а виступ плити . Тоді ширина плити

.

Довжину опорної плити визначаємо .

Із конструктивних вимог довжина опорної плити повинна складати

.

Тому приймаємо . Фактична площа опорної плити

.

Середнє напруження в бетоні під плитою

.

Визначаємо моменти на окремих ділянках плити.

Ділянка 1 (консольний виступи )

.

Ділянка 2 (плита що опирається на три сторони):

,

де =0,066 коефіцієнт, що визначається за табл. К.2 та залежить від співвідношення закріпленої сторони пластини см до вільної сторони см, що дорівнює 9/16,56 = 0,54.

Якщо < 0.5, то ділянка 2 розраховується як консоль

Рис. 18. Конструкція бази сталевої колони ОВБ

Д ілянка 3 (плита оперта на чотири сторони).

= ,

де  коефіцієнт, що визначається за табл. К.3 та залежить від співвідношення більшої сторони пластини = = = 37,62 см до меншої

Так як , за табл. К.3 коефіцієнт .

Приймаємо для розрахунку .

Потрібна товщина плити

де 22 кН/см²- розрахунковий опір матеріалу. За табл. Ж.1 для сталі при товщині ;

- [1, табл. 6*].

Приймаємо .

Висоту траверси визначаємо із умови несучої здатності зварних швів кріплення траверс до гілки колони. Зусилля у гілці передаємо на траверси через чотири кутових шви. Зварювання приймаємо напівавтоматичне. Катет зварних швів визначаємо на основі вимог [1, п. 12.8]. Розрахункова довжина кутових зварних швів траверси

,

де  уточнене зусилля у гілці нижньої частини колони;

= 0,8 см – катет зварного шва [1, п. 12.8].

Приймаємо висоту траверси .