4.2. Проверка колонны на устойчивость из плоскости рамы

_У =l_У / i_У = 470/7,21=65,19 ≤ [] = 120

По приложению 3[3] находим _у= 0,782. Согласно СНиП при проверке колонны на устойчивость учитывается наибольший изгибающий момент М_хв пределах средней трети расчетной длиныl_У, но не менее М_мах*0,5.

В курсовом проекте примем М_х=0,5М_мах=0,5*253,083=126,541

m _х= М_х / N = 126,541/1132,4 = 0,112 = 0,5*e.

Вычислим коэффициент С, учитывающий пространственный характер потери устойчивости

С=/(1+ m _х) =1/(1+0,7*0,112) = 0,927, гдеи– коэффициенты, зависящие от формы поперечного сечения.

Для двутаврового сечения примем =0,7,=1.

N/А_внец*С≤R_y _с; 1132,4/179*0,782*0,927=8,73 ≤ 21,5

Условие устойчивости выполнено.

4.3. Местная устойчивость стенки и поясных листов

Толщина стенки и поясных листов значительно меньше других размеров пластин, если сжимающие напряжения в пластине достигают критических значений, то может произойти их выпучивание или потеря их местной устойчивости. Выпученная часть пластины исключается из работы сечения, что может привести к преждевременной потере несущей способности колонны. Величина критических напряжений в потере устойчивости зависит от размеров пластины, вида закрепления и характера эпюры сжимающего напряжения. Если критические напряжения будут равны пределу текучести, то потеря местной устойчивости произойдет не раньше, чем будет исчерпана несущая способность колонны.

[h_ст/t_ст] и [b_п/t_п]; h_ст/t_ст ≤[ h_ст/t_ст], b_п/t_п ≤[b_п/t_п]

Проверку местной устойчивости стенки и колонны не делаем, так как в прокатных профилях толщина принята с учетом обеспечения местной устойчивости.

Подобранное сечение прошло проверку на устойчивость.

А = 179 см²,h=57,9 см, b=32 см, d= 1,16 см, t=1,7 см.

5. Конструкция и расчет базы колонны

База колонны – это конструктивное уширение нижней части колонны, предназначенное для передачи нагрузок от стержня колонны на фундамент. База колонны состоит из следующих основных элементов:

I – опорная плита, опирающаяся на железобетонный фундаментII, и передающая на него сжимающее усилие.

III– траверса, передающая усилие от стержня колонны на опорную плиту.

IV– ребра жесткости

V– анкерный болт, передающий растягивающее усилие от траверсы на фундамент.

1. НАЗНАЧЕНИЕ РАЗМЕРОВ ОПОРНОЙ ПЛИТЫ

Размер В=b+2*6 см=44 см, округляем до стандартной ширины прокатного листа 2[3].

В=45 см

Размер L=h+2*20=57,9+40=97,9 см

 L=100 см.

_с=N/BL+6M/BL² = 1132.4/45*100+ 6*25308.3/45*100²= 0.59 кН/см.

R_всм=√(А_ф/А_п) R_в_в = 1,2*0,595*0,9 = 0,64 кН/см²

0.59 <0,64_с <R_всм

_р=N/BL-6M/BL² = 1132.4/45*100 - 6*25308.3/45*100² = -0.09кН/см²

Определение толщины плиты

Рассмотрим первый участок:

М_мах=_с(b/2)², гдеb – размер незакрепленной стороны

 = (2a/b) смотрим по таблице 3[3]  = 0,132

М_мах =0,132*0,62*16²= 20,95 кН/см²

Расчетное сечение плоскости плиты. Из условия прочности: =M/W_x≤R_y,

для ВСт3кп2 R_y = 21.5 кН/см²,W_x = 1*_пл²/6,_пл≥√(6М/ R_y) =√(6*20,95/21,5) = 2,42 смпринимаем_пл = 3 см.

5.2. Расчет анкерного болта. (назначение диаметра)

Уравнение статики М=0, М-Ne-N_ay =0,

N_a = (M-N_ge)/2y = (25308,3 - 916.4*21.67)/2*77,67= 35,08 кН, из таблицы[3] на стр. 33 определяем диаметр анкерного болта: d_а= 24 мм, внутренний диаметр d_в=20,32 мм, длина заделки l = 850 мм, отверстие для болта d₀= 35 мм.