Решение опорных узлов колонны

5.2.1 Конструирование оголовка колонны.

Толщину опорной плиты оголовка назначаем конструктивно 2.5 см. Предусматриваем расположение опорных ребер главных балок по осям швеллеров колонны (рис. 9), торцы которых предварительно фрезеруются. Для принятой конструкции оголовка назначаем катет шва приварки опорной плиты к торцу колонны конструктивно: см.

Рис. 9. Конструкция оголовка колонны сплошного сечения

5.2.2 Расчет и конструирование базы колонны.

Определим нагрузку от собственного веса колонны:

кН

Расчётная нагрузка на фундамент:

кН

Зададимся расчетным сопротивлением бетона при местном сжатии:

кН/см²

где = 6 МПа – расчетное сопротивление бетона сжатию для класса В10,

- коэффициент условий работы бетона, принимается равным 0.9.

Определим требуемую площадь подошвы опорной плиты:

см².

Размер стороны опорной плиты, параллельной высоте сечения колонны, принимаем с учетом двухсторонних свесов с = 8 см:

см

где - высота сечения колонны (высота швеллера).

Определим ширину опорной плиты:

Полученное значение округляем до 2 см в большую сторону, принимаем = 24 см.

Проверим условие , где - в данной формуле ширина полки швеллера.

см.

Условие выполняется, окончательно принимаем = 24 см.

Уточним фактическую величину сопротивления бетона при местном сжатии опорной плитой базы колонны, для этого зададимся размерами верхнего обреза фундамента и :

Фактическая величина расчетного сопротивления бетона при местном сжатии:

Проверим условие :

0.972 кН/см² > 0.81 кН/см²

Условие не выполняется, поэтому в дальнейших расчетах используем величину кН/см².

Проверим условие:

Условие выполняется, размеры опорной плиты достаточны.

Для назначения толщины опорной плиты необходимо определить действующие в ней изгибающие моменты, величины которых зависят от конфигурации её участков

(рис. 10).

Рис. 10. База колоны сплошного сечения.

Изгибающий момент в консольной части плиты (участок 1):

кНсм

Для определения изгибающего момента в части плиты, опертой по трем сторонам, (участок 2) вначале необходимо определить значение коэффициента α в соответствии с отношением a₂/b₂.

см, см.

a₂/b₂ = 5/18 = 0,28.

Так как a₂/b₂ =0,28 < 0.5, изгибающий момент определяем как для консольной части плиты, т.е.:

кНсм

Для определения изгибающего момента в части плиты, опертой по четырем сторонам, (участок 3) вначале необходимо определить значение коэффициента β в соответствии с отношением a₃/b₃.

a₃=h=18 см,

см.

a₃/b₃=18/14=1,29 см.

По таблице интерполируя, находим β = 0,0684.

Изгибающий момент:

кНсм

Толщину опорной плиты определим по наибольшему из найденных изгибающих моментов:

см

Окончательную толщину опорной плиты назначаем по сортаменту листовой стали t_pl=25 мм.

Траверсу базы привариваем к колонне вертикальными швами, выполняемыми ручной сваркой.

Толщину траверсы принимаем конструктивно t_d=16 мм. Катет углового шва:

k_f = t_d – 0.2см = 1,6 – 0,2 = 1,4 см > 0,4 см.

Высоту траверсы назначим из условия полной передачи усилия от колонны на опорную плиту через сварные швы:

см

где - коэффициент глубины провара по металлу шва при ручной сварке,

- катет углового шва, назначается конструктивно на 1…2 мм меньше толщинытраверсы, но не менее 4 мм,

= 18 кН/см² – расчётное сопротивление металла шва для электродов Э42А,

- количество учитываемых в расчете швов.

Высота траверсы также не должна превышать величину h_d:

По конструктивным соображениям принимаем высоту траверсы h_d = 25 см.

Анкерные болты базы колонны назначаем конструктивно диаметром 20 мм с глубиной заделки в фундамент не менее 700 мм.

Список использованной литературы

1. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Расчетно-теоретический. Под ред. А.А.Уманского СИМ, 1960.

2. СНиП 2.03.01-84*. Нормы проектирования. Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.-86 с.

3. СНиП 11-23-81*. Нормы проектирования. Стальные конструкции. -М.: Госстрой СССР, 1991.-96 с.

4. Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций: Учебное пособие для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1989. - 506 с.

5. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций. -М.: Стройиздат, 1991.

6. Залізобетонні конструкції: Підручник / За ред. А.Я. Барашикова. - К.: Вища школа,

1995. - 591 с.

7. Клименко Ф.Є., Барабаш В.М. Металеві конструкції: Підручник. - Львів: Видавництво "Світ", 1994. - 278 с.

8. ДБН В. 1.2 - 2:2006. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. - Киев, Минстрой Украины, 2006. - 78 с.

Дата добавления: 2015-09-07