Расчет и конструирование базы колонны

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 12Следующая ⇒

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

1) М₁ = -2502,4 кНм; N₁ = -2696,6 кН (для расчета базы подкрановой ветви).

2) М₂ = 3154,5 кНм; N₂ = -2918,6 кН (для расчета базы наружной ветви);

Усилия в ветвях:

- в подкрановой ветви

кН;

- в наружной ветви

кН.

База наружной ветви. (Расчет бетона ведем в соответствии с п. 6.2.43 и п. 6.2.44 [5]).

Требуемая площадь плиты базы наружной ветви колонны

, (из 6.90 [5])

где y - коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки по площади смятия, при равномерно распределенной нагрузке y = 1;

R_b_, _loc – расчетное сопротивление смятию: ,

где R_b– расчетное сопротивление тяжелого бетона для предельных состояний первой группы на осевое сжатие, для бетона класса В15 R_b = 0,85 кН/см²;

a - коэффициент для расчета на изгиб, зависящий от характера опирания плит, для бетонов класса ниже В25 a =1;

принимают не более 2,5 и не менее 1,0, → принимаем j _b = 1,2.

кН/см².

Получим

см².

По конструктивным соображениям с₂ должен быть не менее 4 см. Тогда

см,

принимаем B = 80 см. Тогда с₂=5см.

см,

принимаем L = 48 см. Тогда

см² > A_тр = 3671,7 см².

Среднее напряжение в бетоне под плитой

кН/см²< кН/см².

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно см. Примем толщину траверсы 12 мм, тогда см.

Рис. 33. К расчету базы наружной ветви колонны.

Плита работает на изгиб, как пластинка, опертая на соответствующее число сторон. Нагрузкой является отпор фундамента. В плите имеются 4 участка.

Участок 1 – плита работает как консоль со свесом с = с₁ = 4,7 см. Изгибающий момент:

кНсм.

Участок 2 – консоль со свесом с = с₂ = 5,0 см. Изгибающий момент:

кНсм.

Участок 3 – работает по схеме – пластинка, опертая на четыре канта. Соотношение сторон

> 2,

Т.е плиту можно рассматривать как однопролетную балку, свободно лежащую на двух опорах.

Изгибающий момент: кН ×см.

Участок 4 – плита работает как пластинка, опертая на три канта. Соотношение сторон:

> 2,

т.е. плиту можно рассматривать как однопролетную балку, свободно лежащую на двух опорах.

Изгибающий момент: кН ×см.

Требуемая толщина плиты подбирается по максимальному изгибающему моменту, принимая материал плиты – сталь С285, для которой расчетное сопротивление R_y = 27 кН/см²,→

см, принимаем толщину базы t_f =35 мм.

Считаем, что усилие на плиту передается только через швы, прикрепляющие ствол колонны к траверсам и не учитываем швы, соединяющие ствол колонны непосредственно с плитой базы. Это упрощение идет в запас прочности. Траверса работает на изгиб, как балка с двумя консолями. Высота траверсы определяется из условия прочности сварного соединения траверсы с колонной. Рассчитаем угловые швы на условный срез.

Для сварки применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08 d = 1,4 – 2 мм, для которой по табл. Г.2 [3] находим, что нормативное сопротивление металла шва

кН/см².

По табл. 4, Г.2 [3] расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва:

кН/см²,

где g _wm = 1,25, - коэффициент надежности по материалу шва, по примечанию табл. Г.2.

Согласно таблицам 4 и Г.2 [3] расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу границы сплавления:

кН/см².

По табл. 39 [3] для выбранного типа сварки соответствующие коэффициенты:

b _f = 0,9 – по металлу шва;

b _z = 1,05 – по металлу границы сплавления.

Определим, какое сечение в соединении является расчетным:

кН/см²,

следовательно расчетным является сечение по металлу шва.

Принимаем катет шва k_f = 12 мм. Тогда требуемая длина шва:

см.

Принимаем окончательно высоту траверсы h_тр = 50 см.

База подкрановой ветви.

Требуемая площадь плиты базы наружной ветви колонны

см².

Считая, что В останется тем же, что и для базы наружной ветви, получим

см,

принимаем конструктивно L = 40 см.

Тогда

см² > A_тр = 2886,4 см².

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

кН/см²< кН/см².

Так как значение отпора бетона фундамента и линейные размеры всех расчетных участков плиты базы подкрановой ветви меньше соответствующих величин для базы наружной ветви, то нет причины подбирать фундаментную плиту заново. Примем толщину плиты t _f = 35 мм.

Расчет анкерных болтов крепления подкрановой ветви (по п. 14.2 [3]).

Расчетные нагрузки: М = 2488,5 кНм; N = -681,5 кН.

Усилие в анкерных болтах:

кН.

По прил. Г примем анкерные болты класса точности В и класса прочности 8.8. По табл. Г.5 определим, что расчетное сопротивление болтов растяжению R_bt = 45,0 кН/см².

Требуемая площадь сечения болтов:

см².

По табл. Г.9 принимаем болты М36 с площадью поперечного сечения нетто А _bn = 8,16см².

Подбор сечения накладки под анкерные болты подкрановой ветви.

Представим накладку в виде шарнирно опертой балки, на которую действуют две сосредоточенные силы (F = 1392,1/2 = 696,05 кН):

Требуемый момент сопротивления балки настила:

см³.

По условию W_x> W_тр принимем 2 стальных горячекатаных швеллера №16Л(W_x=82,98см³)[8].

Расчет анкерных болтов крепления наружной ветви.

Расчетные нагрузки: М = -2145,1 кНм; N = -681,5 кН.

Усилие в анкерных болтах:

кН.

Требуемая площадь сечения болтов:

см².

По табл. Г.9 принимаем болты М36 с площадью поперечного сечения нетто А _bn = 8,16см².

Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 196; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 101112 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!