Строительство и архитектура \ Металлические конструкции

Проектирование рабочей площадки (продольный шаг колонны – 16 м, строительная высота перекрытия не более 1,7 м, отметка настила на уровне пола – 14,8 м), страница 6

Для дальнейшей разработки принимаем сквозную колонну.

3.3 Расчет соединительной планки.

Планки рассчитывают на условную (фиктивную) поперечную силу, которая вызывает срез и изгиб планки.

, где с – принимаем в зависимости от , с = 0,32 кН

- коэффициент принимаем меньший из двух

или

Принимаем

кН.

Расчётные усилия на планку:

кН; кН;

кН·см.

Для полуавтоматической сварки по таблице 34 [1] коэффициенты формы

. Расчетное сопротивление по металлу шва рассчитываем по формуле табл. 3 [1]

МПа.

где - нормативное сопротивление металла шва, табл. 4 [1];

- коэффициент надежности по материалу шва, табл. 3 [1]

Расчетное сопротивление по металлу границы сплавления рассчитаем по формуле, табл. 3 [1]

МПа.

где - нормативное сопротивление стали (временное сопротивление), табл. 51 [1]

Так как (175,5 > 138,6), то расчет ведем по сечению металла шва.

Задаемся мм:

см² см³

Проверяем прочность сварного шва (по металлу шва):

МПа < 257,4 МПа.

Сварные швы рекомендуется заводить за торец планки на 20мм, чем исключается влияние непроваров и кратеров.

3.4 Расчет и конструирование оголовка и базы с траверсой

Сопряжение оголовка со стержнем колонны при кН рационально осуществлять при фрезерованном торце стержня. В этом случае размеры плиты колонны назначают конструктивно, со свесами по 15-20 мм для наложения сварных швов. Толщина плиты принимается не менее 20мм.

Расчетная нагрузка на базу колонны с учетом её собственного веса:

кН.

Для бетона класса - МПа. Примем =1,2.

Расчетное сопротивление материала фундамента: МПа

Проектирование базы с траверсами начинают с определения плиты в плане. Ширину плиты задают:

, где - толщина траверсы, принимаемая 10-14мм (принимаем 12мм),

- вылет консоли, необходимый для размещения анкерных болтов, равный 65-80 мм (принимаем 65 мм).

Получим:

мм принимаем = 460 мм.

Длина плиты определяется из условия прочности бетона на сжатие по формуле:

мм, принимаем = 440 мм.

Определим давление на плиту фундамента:

кН/м² < кН/м²

Толщину плиты вычисляем по наибольшему изгибающему моменту на единицу длинны, поперечного сечения. Величина этого момента в участках плиты зависит от условий опирания. При опирании пластинки по четырём сторонам момент вычисляется по формуле:

кН·м

Коэффициент , зависящий от отношения большей стороны пластинки к меньшей, с помощью линейной интерполяции определяем определён по таблице 10 [метод.]:

При опирании пластинки по трём сторонам момент определяется по формуле:

Коэффициент определяется в зависимости от соотношения сторон пластины: => плита рассчитывается как консоль:

кН·м

Для консоли получим:

кН·м

Толщину плиты вычисляем из условия её прочности на изгиб, по наибольшему из найденных моментов по формуле:

мм £ 40 мм.

Принимаем = 40 мм, Усилие от колонны на траверсу передаётся через вертикальные сварные швы. Так как (175,5 > 138,6) (п. 3.3) суммарная длина этих швов определяется по формуле:

Тогда необходимая высота траверсы

см принимаем = 320 мм

Каждая ветвь приваривается к траверсе двумя наружными швами (= 4).

Полученное сечение траверсы проверим на прочность по максимальному изгибающему моменту или . Изгибающие моменты в траверсе определяют как в двухконсольной балке, опорами которой являются сварные швы, а нагрузкой – давление от фундамента, собранное с половины ширины опорной плиты.