5.3 Розрахунок і конструювання оголовку колони.

З огляду на те, то існує багато варіантів спирання головних балок на колони, нижче розглянуто два конструктивних рішення, які рекомендуються для використання в курсовій роботі (рис. 10).

а) б)

Рис. 10. Оголовки колон: а) при спиранні зверху; б) при спиранні збоку.

Порядок розрахунку (спирання балок зверху)

1. Призначають товщину опорної плити в межах і визначають конструктивні розміри плити в плані.

2. Приймають сумарну ширину опорних ребер за умови забезпечення необхідної довжини зім’яття і визначають товщину ребер:

(49)

де - ширина опорного ребра головної балки;

- розрахунковий опір зім’яттю торцевої поверхні (2, табл. 52).

3. Розраховують шви, якими ребра оголовка прикріплюють до плити.

(50)

Якщо торець колони приструганий до плити, то шви приймаються з конструктивних міркувань.

4. Обчислюють довжину ребра за умови передачі навантаження з оголовку на стержень через зварні шви кріплення ребра до стінки (довжина швів не повинна перевищувати ) і перевіряють стінку на зріз в місці кріплення до неї ребер

(51)

(52)

При необхідності в верхній частині стінки влаштовують потовщену вставку для забезпечення вимоги (52).

5. Для додання опорним ребрам жорсткості і для зміцнення стінки від втрати стійкості нижній торець ребра облямовують горизонтальним ребром.

Приклад 5.3

Запроектувати оголовок колони, розрахованої в прикладі 5.1 рис. 10, а)

Розв’язок:

Призначаємо товщину опорної плити . По габариту стержня, з деяким запасом для накладання зварних швів і забезпечення умов спирання головних балок, визначаємо розміри опорної плити (для даного прикладу 450х400мм). Необхідна товщина ребер оголовка за умови зім’яття при ширині опорного ребра головної балки

,

Прийнято ребра товщиною . Торець ребра пристругаємо до опорної плити, а тому зварні шви, якими плита прикріплюється до стержня приймаємо конструктивно з катетом .

Розрахунок ведемо по металу шва (приклад 5.2), зварювання напівавтоматичне, .

Визначаємо довжину ребра при :

Прийнята довжина ребер з урахуванням сортаменту

Перевіримо стінку на зріз в місцях кріплення до неї ребер:

Міцність стінки на зріз не забезпечена. Замінюємо стінку на ділянці потовщеною вставкою за умови , .

Прийнята товщина вставки . Торці ребер для надання жорсткості облямовуємо горизонтальним ребром.

Спирання балок збоку.

1. Приймають товщину опорного стільчика на 20…40 мм більшим за товщину опорного ребра головної балки. Торець опорного ребра балки і верхня окрайка стільчика стругають.

2. Визначають необхідну довжину зварних швів, якими стільчик прикріплюють до колони (зварювання доцільно виконувати з трьох сторін).

(53)

де - реакція головної балки.

3. Призначають розміри опорного стільчика виходячи із таких міркувань: ширина опорного стільчика повинна бути більшою за ширину опорного ребра головної балки на 20…30 мм, висота стільчика визначається за умови можливості розміщення зварних швів.

(54)

Приклад 5.4

Запроектувати оголовок колони, розрахованої в прикладі 5.2. (рис. 10, б).

Розв’язок:

Приймаємо товщину опорного стільчика 40 мм. Сумарна довжина зварних швів, якими прикріплюють стільчик до стінки швелера №36 при ,

.

Прийнявши товщину опорного стільчика , визначимо його висоту . Прийнято висоту стільчика з урахуванням сортаменту .