Расчет раздельной базы сквозной колонны

Ширина нижней части колонны равен 1 м, поэтому проектируем базу раздельного типа:

Материал базы С235. Расчетное сопротивление:

при толщине листа 21-40 мм R1=220 Мпа;

при толщине листа 4 - 20 мм R2=230 Мпа.

Материал фундамента - бетон класса В12 с расчетным сопротивлением

Rb = 7.5 МПа.

Расчетные комбинации усилий в сечении (4-4) колонны:

Момент, догружающий подкрановую ветвь колонны (-): М1=-305.193 кН×м;

Соответствующая продольная сила: N1=-1270.13 кН.

Момент, догружающий наружную ветвь колонны (+): М2=352.788 кН×м;

Соответствующая продольная сила: N2=-1062.77 кН.

Расстояние между центрами сечений ветвей колонны: h0=0.9 м.

y1= y2=0.45 м.

Усилия в ветвях колонны:

В подкрановой ветви:

Npk=(1270.13×0.45)/0.9+305.193/0.9=974,17 кН;

В наружной ветви:

Npn=(1062,77×0.45)/0.9+352,79/0.9=923,37 кН.

принимаем N= Npk=974,17 кН.

Принимаем коэффициент g=1.2.

Определение требуемой площади плиты базы:

Apltr=N/(Rb·g)= 974,17·103/(7.5·106·1.2)=0.108 м2.

Конструируем базу колонны с траверсами толщиной 12 мм, привариваем их к полкам колонны и к плите угловыми швами.

Нахождение размеров плиты: принимаем с=8 см, следовательно, В=29.5+2·4= 37.5 см,

Принимаем В=40 см.

L=1080/40=27 см.

Принимаем L=27 см.

Принимаем плиту размером 400x270 мм, Аpl=1080 см2.

Определение толщины плиты.

Находим напряжение под плитой базы :

бf==923,37/1080=8.5 МПа.

Вычисляем изгибающие моменты на разных участках для определения толщины плиты:

Участок 1 (опертый по 4 сторонам):

Больший размер: b=0.269 м,

Меньший размер: a=0.095

Отношение b/a=0.269/0.095=2.83 >2 принимаем a=0.125.

M1=a×sf ×a2=0.125·8.5·106·(0.095)2=9.59 кН×м.

стержень рама сварной ферма

Участок 2 (опертый по 3 сторонам):

b1 = 20 см,

a1 =5.3 см,

b1/a1=200/53=3.77 >2, принимаем b=0.133;

М2 =b×бf a12 = 0.133·8.5×106×0.0532 = 3.17 кН×м.

Участок 3 - консольный:

c = 2.3см,

М3 =c2×бf/2=0.0232·8.5×106/2 =2.25 кН×м.

Выбираем максимальный из моментов:

Mmax=М2=9.59 кН×м.

Определяем толщину плиты по максимальному моменту:

tпл >==1.6 см;

принимаем плиту толщиной tпл=2 см.

Крепление траверсы к колонне и плите.

Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св-08Г2С.Высоту траверсы будем определять из условия размещения сварных швов, поэтому предварительно проведем сравнительную оценку прочности по металлу шва и границе сплавления

Расчетные характеристики сварного соединения таблицы 34 и 56 СНиП:

Rwf =200 МПА, bf = 0.8;

Rwz =160 МПа, bz=1.05;

gwz=gwf=1;

Rwf =0.8×200 =160 МПа < bz ×Rwz =168 Мпа.

Расчет ведем по металлу шва ; принимаем катет шва kf =10 мм

Необходимая высота траверсы при четырех сварных швах, прикрепляющих листы траверсы к полкам колонны составляет:

принимаем hтр= 0.5 м.

Проверим допустимую длину шва:

[lw]=85×kf·bf=85·0.010·0.8=0.68 м;

lw= N/(4×kf×Rwf ×bf ×gf)= 923,37·103/(4·200·106·0.8·0,01) =0.144<[lw]=0.68 м

-требование к максимальной длине швов выполняется.

Крепление траверс к плите принимаем угловым швом kf=0.010 м.

Проверяем прочность швов:

sw = N/(kf ·ålw) = 923,37·103/(0.01·2×(2·0.34+0.55+0.019))= 96.8·МПА<[sw]= 160 МПа,

т.е. швы удовлетворяют требованиям прочности. При вычислении суммарной длины швов с каждой стороны шва не учитывалось по 1 см. на непровар. Приварку торца колонны к плите выполняем конструктивным швом kf=0.008 м, т.к. эти швы в расчете не учитывались.

Компоновка конструктивных элементов
Разработка проекта начинается с компоновочных работ, включающих в себя: – план здания с разбивкой сетки колонн (схематический продольный и поперечный разрезы здания с указанием основных размеров); – определение размеров ригеля; – схемы связей; – схему торцевого фахверка. Каркас здания представляет собо ...

Расчет стропил
Стропильная балка из древесины хвойных пород 2-го сорта (сосна, ель) с влажностью до 20 %. Балка одним концом опирается на конструкции стены, другим - на коньковую стропильную ферму. Для уменьшения сечения балки она опирается на стропильную ферму в середине пролета. Для предварительного расчета конструкти ...

Радиальные первичные отстойники
Отстойники применяют для предварительной очистки сточных вод. В них происходит выделение из сточных вод грубо дисперсных примесей, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность. По конструктивным признакам отстойники подразделяются на горизонтальные, вер ...

© 2013-2021 Copyright www.imrankhan.site