Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Расчёт поперечной рамы здания. Проверка местной устойчивости верхней и нижней части колонны, страница 8

Рассмотрим максимальный момент для определения толщины плиты:

Принимаем .

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны:

где  – коэффициент, зависящий от типа сварки, =0,7;

 – катет сварного шва, =1 см;

 – расчётное сопротивление углового сварного шва.

Из конструктивных соображений и для учёта непроваров принимаем высоту траверсы (минимальное значение высоты траверсы)

Конструктивно принимаем длину траверсы:

Траверса работает как балка, загруженная равномерно распределённой нагрузкой на пролёте, равном расстоянию между осями анкеровки болтов.

Условие выполнено, прочность обеспечена.

Расчёт анкерных болтов проводим на выдёргивание. Расчётные усилия в сечении 4-4 (анкерная комбинация из таблицы расчётных сочетаний усилий).

Усилия в анкерных болтах:

 расстояние между центрами тяжести двух ветвей, ;

Конструктивно принимаем минимальное количество болтов с одной стороны.

Требуемая площадь сечения одного болта:

 количество болтов, ;

расчётное сопротивление растяжению анкерных болтов в зависимости от их класса

Принимаем болты согласно таблице 3 Приложения [3] диаметром 64 мм, площадью поперечного сечения 25,12 мм².

Анкерные болты работают на растяжение. Несущая способность болта:

Длина анкерных болтов в бетоне не менее 700 мм. Принимаем 4 болта на плиту.

3.7 Расчёт элементов соединительной решётки

Условная поперечная сила даже при  меньше критической, поэтому раскосы рассчитываем по фактической поперечной силе .

 

Рисунок 20 – Элементы соединительной решётки

Угол между осями ветвей и раскосом:

расстояние между центрами тяжести ветвей,

расстояние между узлами решётки,

Усилие в раскосе при наличии решётки в двух плоскостях:

Геометрическая длина раскоса при центрировании на ось ветви:

Задаваясь коэффициентом продольного изгиба , находим требуемую площадь сечения сжатого раскоса:

, где  – коэффициент условия работы конструкции, =0,75

По сортаменту подбираем уголок №3 30×3 с площадью  и радиусом инерции i=0,59 см. Гибкость раскоса при шарнирном закреплении в узлах:

где  – предельная гибкость, =150

По сортаменту подбираем уголок №5,6 56×4 с площадью  и радиусом инерции i=1,11см. Гибкость раскоса при шарнирном закреплении в узлах:

Условная гибкость:

Следовательно, коэффициент продольного изгиба вычисляем по формуле:

Находим напряжение в раскосе соединительной решётки:

Условие выполнено

Т.к. усилия в распорках незначительны, то распорки выполняем из тех же уголков, что и раскосы.

3.8 Проверка устойчивости подкрановой части колонны как единого сварного стержня в плоскости действия изгибающего момента

Гибкость стержня относительно свободной оси х:

Приведённая гибкость:

, где  – площадь сечения нижней части колонны,

 – площадь поперечного сечения уголка раскоса,

Условная приведённая гибкость:

Определим условный эксцентриситет для комбинации усилий, вызывающих наибольшее сжатие подкрановой ветви:

По Приложению 1[3] относительно эксцентриситета и условной приведённой гибкости определяем коэффициент

Для комбинации усилий, вызывающих наибольшее сжатие наружной ветви, эксцентриситет:

Т.о. устойчивость подкрановой части колонны как единого стержня в плоскости действия изгибающего момента обеспечена. Устойчивость из плоскости проверять не требуется, т.к. она обеспечена устойчивостью отдельных ветвей колонны.

3.9 Расчёт узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

 

Рисунок 21 – Сопряжение верхней и нижней частей колонны

Сопряжение осуществляется с помощью траверс. Производим расчёт стыковых швов между верхней и нижней частями колонны. Для этого рассмотрим напряжение от двух комбинаций усилий. Из таблицы расчётных сочетаний усилий для сечения 2-2:

1). +М_max=77,61 кН·м, N_соотв.=-352,07 кН;