3.2 Розрахунок і конструювання оголовку колони

Розрахуємо оголовок колони при спиранні головних балок зверху.

Призначаємо товщину опорної плити t_pl=20мм.

По габариту стержня, з деяким запасом для накладання зварних швів і забезпечення умов спирання головних балок, визначаємо розміри опорної плити 700 х 400мм.

Сумарна ширина опорних ребер за умови забезпечення необхідної довжини зм’яття

Необхідна товщина ребер оголовка за умови зім’яття при ширині опорного ребра головної балки b_rs=20см,

,

де N=2·Q_cal =2·1075,27=2150,51кН

Приймаємо із сортаменту ребро товщиною t_s=28 мм.

Торець ребра пристругуємо до опорної плити, а тому зварні шви, якими плита прикріплюється до стержня приймаємо конструктивно з катетом шва K_f=7 мм.

Розрахунок ведемо по металу шва при напівавтоматичному зварюванні:

СВ-08А;

Визначаємо довжину ребра:

що не перевищує

Прийнята довжина ребер з урахуванням сортаменту: h_s=380 мм.

Перевіримо стінку на зріз в місцях кріплення до неї ребер:

Міцність забезпечена.

Торці ребер для надання жорсткості обрамляємо горизонтальним ребром.

3.3. Розрахунок і конструювання баз колони

Матеріал С245, бетон класу В7,5.

Необхідна площа плити бази:

Конструктивно приймаємо товщину плити t_tr=12мм і знаходимо один з розмірів плити:

Довжина плити:

приймаємо довжину плити L_pl=76 см.

Фактичне значення напруг під плитою:

Приймаємо конструктивно товщину гілки траверси 12мм.

Визначаємо характерні ділянки плити бази і розрахункові величини згинаючих моментів на них:

Ділянка 1:(пластина обперта на 4 каната).

a =16,1см; b= b₀=44см см; b/a=44/16,1=2,73

Ділянка 2:(обперта на 3 каната).

a₁=33см; b₁=(76-33)/2=21,5см; b₁/a₁=21,5/33=0,65

З огляду на велику різницю в моментах на ділянках зменшимо величину моменту на ділянці 2, шляхом установки ребер жорсткості товщиною 10мм, розбивши пластинку на дві рівні частини. Для цих пластинок b₁/a₁=21,5/(32/2)=1,3

Тоді,

Ділянка 3:(з консоллю).

Виліт консолі с=9,0 см.

Необхідна товщина плити по більшому з моментів:

М_max= М₃=21,7кН·см

≈25мм

Приймаємо товщину плити 25мм. Таким чином, з запасом міцності зусилля в колоні повністю передається на траверси, не враховуючи кріплення торца колони до плити.

Кріплення траверси до колони виконується полу автоматичною зваркою дротом СВ-08Г2С з катетом шва K_f=10 мм при розрахункових характеристиках шва:

Товщина траверс t_tr=12 мм.

Приймаємо катет шва K_f=8 мм.

Висота траверси:

Приймаємо висоту траверс h_tr=350мм

Кріплення траверси до плити приймаємо кутовими швами k_f=8 мм.

Література

1. Металлические конструкции. Е. И. Беленя – М.: Стройиздат,1966

2. СниП 2-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. Госстрой СССР. – М.:

ЦИТП Госстроя СССР,1990

3. Металлические конструкции. А. А. Васильев – М.: Стройиздат,1979

4. Расчет стальных конструкций. Справочное пособие. Я. М. Лихтарников – К.:Будівельник,1984

5. Металеві конструкції. Ф. Є. Клименко – Львів: Світ,1994

6. Пособие по проектированию стальных конструкций (к СниП 2-23-81*). Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР,1989

7. Методичні вказівки до виконання курсової роботи з металевих конструкцій «Балочна клітина» для студентів спеціальності 2903/ уклад. В.В.Пінський, В.М.Дмитрієнко, А.А.Савченко, Е.В.Люльченко – Кривий Ріг: КТУ,1995 – published by ANTEA, 2002.

20