Расчет базы колонны. Расчет оголовка колонны

3.3  Расчет базы колонны .

Расчетными элементами базы являются опорная плита и траверсы (рис. 3.3) .

Расчет базы для колонны сплошного сечения производится в следующем порядке.

1.  Определяют требуемую площадь опорной плиты

где   N = 595,29 кН - расчетное усилие в колонне ;

 R_В = 0.75 кН/см² - прочность бетона на сжатие-для бетона класса В12,5 ;

      -площадь верхнего обреза фундамента .

  Поскольку при расчете базы соотношение  неизвестно , то коэффициентом  задаются в пределах 1,2 ... 1,5 . Задаемся для нашего случая

2.  Определяется ширина плиты

где  - расстояние между траверсами;

        - толщина траверсы , принимаемая в пределах 1 ... 1.6 см;

      C = 8 см-ширина свеса плиты для наложения сварных швов, назначаемая в пределах 5...8см.

3.  Определяется длина плиты

  Размеры B и L округляют до удобных конструктивных размеров, кратных 2 см. Назначаем длину плиты L = 50 см, а В=50см.

4.Определяется толщина плиты по формуле

где - наибольший изгибающий момент на участках плиты.

  Плита базы рассматривается состоящей из нескольких независимых друг от друга пластинок , отличающихся условиям опирания. Например, участок , опертый по четырем сторонам ,-1, опертый на три канта ,-2 , и консольный участок - 3. На каждом из выделенных участков плиты определяется изгибающий момент.

  Участок 1. Максимальный изгибающий момент в середине участка находится по формуле

где  - напряжения под плитой базы; 

     

  

  Участок 2. Плита на этом участке закреплена по трем сторонам. Наибольший момент в середине свободной стороны плиты будет равен

где  - коэффициент, зависящий от отношения закрепленной стороны () к свободной (), принимаемый по [6] табл.3.3 

  При соотношении  плита рассчитывается как консоль при  по формуле

  Участок 3 не проверяется, поскольку он имеет меньший консольный свес.

  Определяется толщина плиты по максимальному моменту на втором участке

  Принимаем толщину плиты .

5.  Определяется высота из условия прочности сварных швов, необходимых для передачи усилия со стержня колонны на траверсы .

где   4 - количество угловых швов;

    = 0,8 - катет углового шва;

     - коэффициент глубины провара шва , определяемого по табл.56[1].

    - расчетное сопротивление углового сварного шва, определяемого по табл.56[1] .

  Окончательно высота траверсы:

 По сортаменту принимаем 160 мм.

  Находится максимально допустимая длина углового сварного шва

6.Определяется катет угловых швов, прикрепляющих траверсы к опорной плите

где   - суммарная длина сварных швов.

  Принимаем

Проверку прочности траверсы производится как  для балки на двух опорах. Пролет траыерсы L=34см

Равномерно распределенная нагрузка: .

; ,

где l₁=a₂, l₂=b₁.

Проверка прочности траверсы:

;

где .

3.4  Расчет оголовка колонны .

  Наибольшее распространение получил оголовок , изображенный на рис.3.4 , который состоит из плиты и ребер , поддерживающих опорную плиту оголовка и передающих нагрузку на cтержень колонны.

Опорное давление передается с опорной плиты на опорное ребро , затем на стенку колонны и далее равномерно распределяется по сечению стержня . Порядок расчета оголовка колонны следующий.

1. Принимается толщина опорной плиты оголовка в пределах 1.6 ... 2,5 см. Назначаем

2.  Определяется ширина опорных ребер оголовка

Поскольку в нашем случае в оголовке два опорных ребра, то ширина каждого равна

3.  Определяется толщина опорных ребер оголовка

принимаем толщину ребер

где  

4.  Определяется высота оголвка колнны из условия сварных швов, прикрепляющих ребра к стенкам колонны. Предварительно назначается кактет углового шва

Назначаем , тогда

Назначаем высоту ребер (огловка)  с учетом удобных констуктивных размеров, т.е. 16 см

5.  Определяется кактет сварных швов, прикрепляющих ребра к плите оголовка,

Такая толщина сварного шва больше максимальной возможной толщины, равной , поэтому для получения нужного размера фрезеруем торец ребра.

6. Производится проверка на срез по формуле

ЛИТЕРАТУРА.

1.СНиП  II -23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования.            М., Стройиздат , 1988 г. - 93 с.

2.Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов.   Под ред. Е.И.Беленя. - 6-е изд.-М., 1985.- 560 с.

3.СНиП II.01.07- Нагрузки и воздействия М. Стройиздат, 1988 г.

4.Справочник конструктора по стальным конструкциям   под общей редакцией профессора Н.П. Мельникова. - М., 1965г.

 5. Примеры расчета металлических конструкций 2-е издание.                      Под ред. А. П. Мандрикова      М., Стройиздат , 1991 г. –431с.

6.  Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу “ Металлические конструкции “, Под. ред. А.В.Кропачева.

СОДЕРЖАНИЕ.

СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ                             

ЦЕЛЬ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ                                               1

1.  КОМПОНОВКА РАБОЧЕЙ  ПЛОЩАДКИ                                                  1   

1.1 Выбор схем балочных клеток                                                                     2

1.2 Подбор сечения второстепенных и вспомогательных балок                  3

2.  РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ГЛАВНОЙ БАЛКИ                             4

2.1 Компоновка и подбор сечения главной балки                                          5

2.2 Изменение сечения балки по длине                                                           8

2.3 Проверка местной устойчивости элементов балки                                 10

2.4 Расчет поясных швов                                                                                  16

2.5 Расчет укрупнительного монтажного стыка балки                                 17

2.6 Расчет опорного узла балки                                                                       19

3.  РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫХ КОЛОНН

3.1 Определение расчетной длины колонны и действующих нагрузок      22

3.2 Расчет сплошной колонны                                                                         22     

3.3 Расчет базы колонны                                                                                   25

3.4 Расчет оголовка колонны                                                                           28

ЛИТЕРАТУРА                                                                                                     30