Проектирование ступенчатых колонн, страница 4

Принимаем M_p=M₀=370,5кН∙м, откуда сжимающее усилие N_f будет равно:

 кН

при дине шва см

м

принимаем катет шва равным 8мм.

Передача усилий от верхней части колонны к нижней осуществляется через фрезерованные торцы колонн и стыковую сварку. Растягивающие напряжения не должны превышать R_wy для полуавтоматической или ручной сварки. Напряжения необходимо проверить для обоих поясов соответственно по усилиям M, N и M’, N’. Для проверки напряжений геометрические характеристики сечения верхней части колонны берутся по п.4.3.  

см³  см²

Получим:

МПа<180МПа

МПа<180МПа

Прочность соединения верхней части колонны с траверсой обеспечена.

4.5 Расчет базы сквозной колонны

В сквозных колоннах раздельные базы проектируют как для центрально сжатых стоек. Сжимающие усилия для расчета наружной и внутренней баз определяют по формулам:

      

Нормальные силы и моменты в этих формулах берутся из таблицы 2. Получим:

кН

кН

Ширину опорной плиты принимаем конструктивно мм.

Длину плит определяем из условия прочности бетона на сжатие. Получим

- для наружной плиты:

м

- для внутренней плиты:

м

для внутренней плиты примем l_в=30см.

Рисунок 16 – Раздельная база сквозной колонны

Расчет плиты производят по фактическому давления ее на фундамент:

- для наружной плиты:   кН/м

- для внутренней плиты:  кН/м

Толщину плиты определяют по наибольшему в ней моменту по формуле:

мм.

Изгибающий момент определяем так же как и в пластинках с различными условиями  опирания по контуру. При опирании пластинки на четыре стороны   (а - короткая сторона пластинки). При опирании пластины на три стороны  (с - свободная сторона пластинки).

Определим максимальные моменты в внутренней и наружной плите. Для внутренней плиты рассмотрим пластинку с размерами 520х14,5мм, для которой β=0,046 (значение приято приблизительно, так как b/c=14,5/520=0,28). Откуда определим изгибающий момент в плите и затем толщину плиты:

кН∙м   мм, принимаем толщину опорной плиты (внутренней) 40мм.

Для наружной плиты необходимо установить ребра (сечение ребер примем 300х300 и 300х210мм толщину ребер примем равной 12мм), чтобы уменьшить изгибающий момент в плите. Рассмотрим пластинку 260х300мм коэффициент β=0,116 (принимаем интерполяцией так как b/c=300/260=1,15). Откуда:

кН∙м   мм, принимаем толщину опорной плиты (внутренней) 40мм.

Высоту траверсы определяем из условия размещения сварных швов, необходимых для передачи усилия с ветви на траверсу. Усилие на одну траверсу определяем по формуле:

- для наружной ветви: кН

- для внутренней ветви кН

Примем катет вертикальных швов равным 8мм, откуда найдем высоты траверс

см принимаем 20см

см принимаем 50см.

Толщину траверс принимаем равной 14мм.

Горизонтальные швы, передающие усилия с траверсы на плиту, рассчитывают на усилие N_ТР.

предварительно определим суммарную длину горизонтальных швов для каждой траверсы:

- для наружной ветви: м, откуда

м принимаем катет шва равным 8мм

- для внутренней ветви м, получим

мм принимаем катет шва равным 8мм

4.6 Анкерные болты

Анкерные болты работают на растяжение. Их оси совмещают с центрами тяжести ветвей колоны, что исключает работу ветвей на изгиб. Усилия в наружном и внутреннем болте определим по формулам:

кН

кН

Сечение болтов определяем по формуле:

см²  

принимаем анкерный болт диаметром 16мм с площадью

  см²

принимаем анкерный болт диаметром 20мм с площадью A_bn=2,45см²

Рисунок 4.6. – Анкерный болт.