Конструирование и расчет базы колонны

Последовательность конструирования и расчета базы следующая:

- определение размеров опорной плиты в плане;

- определение толщины опорной плиты;

- определение высоты траверсы;

- проверка прочности траверсы и крепящих её швов.

Рисунок 24 – Схема базы колонны

Пример расчета:

Из условия смятия бетона под плитой определяем площадь смятия:

(32)

 

где: - призменна прочность бетона, для В12,5 кН/см²

- коэффициент, зависящий от размеров плиты и площади фундаментов по обрезу, , принимаем

см²

Определим размеры плиты

(33)

 

где: - ширина колонны

- толщина траверсы, принимаем см

- свес плиты – до 10 см, принимаем см

см

(34)

 

- высота колонны,

см

см²

Принимаем площадь фундамента см²

Найдем изгибающие моменты на различных участках плиты, рассмотрим 3 участка.

1.

по таблице 8.6. [2]

кНсм

2. кНсм

3. кНсм

Толщину плиты подбираем по наибольшему изгибающему моменту

см

Принимаем мм

Определим высоту траверсы

Траверсу к ветвям колонны крепят на сварку. Сварка полуавтоматическая в среде CO₂, сварочная проволока СВ08Г2С.

кН/см²

кН/см²

Расчет ведем по границе сплавления

Найдем необходимый катет шва:

см

Принимаем мм

Рабочая длинна сварного шва см

см

Принимаем высоту траверсы см

Проверка прочности траверсы на изгиб и срез кН/см²

Рассмотри наиболее опасные сечения:

1.

см³

кН/см² кН/см²

2.

кН/см²

кН/см²

кН/см²

Условия выполняются, прочность траверсы обеспечена.

Рисунок 25 – Эпюры “M” и “Q” от усилий, действующих на траверсу

Конструирование и расчет оголовка колонны

Рисунок 26 – Схема оголовка колонны

Пример расчета:

В зависимости от ширины опорного ребра главной балки назначаем ширину опорного ребра оголовка колонны:

, где мм

см, см

Из условия прочности на смятие определим толщину ребра:

, где кН/см²

см, принимаем мм

Катет сварного шва принимаем конструктивно по таблице 39 [1] и равен 6 мм.

Длина сварного шва см

Находим высоту ребра:

, где все величины берутся из расчета опорного ребра главной балки, тогда: см

Принимаем см см

Проверка прочности вертикального опорного ребра оголовка колонны на срез:

(35)

 

кН/см² кН/см²

Проверка прочности стенки на срез:

Условие прочности не выполняется, необходимо увеличить толщину стенки в пределах высоты оголовка колонны до 1,4 см

 

Конструирование и расчет опорного столика под главную балку

При варианте опирания главной балки на колонну сбоку выполняется конструирование опорного столика. Усилие на стержень колонны передается опорными ребрами балок через опорный столик.

Рисунок 27 – Опирание главной балки на колонну сбоку

Пример расчета:

Сварка - полуавтоматическая в среде углекислого газа проволокой Св-08Г2С. Учитывая конструктивные требования, принимаем катет шва

Расчетное сопротивление углового шва срезу по металлу шва:

Расчетное сопротивление углового шва срезу по металлу на границе сплавления:

Расчетным сечением является сечение по металлу границы сплавления.

Принимаем опорный столик 550х260х40 мм.

Рисунок 28 – План здания (монтажная схема)

РАСЧЕТ СВЯЗЕЙ

Рисунок 29 – Связи – крестовые, между колоннами в продольном направлении

Расчет ведется по предельной гибкости. Связи – крестовые, между колоннами в продольном и поперечном направлении.

Пример расчета:

Определим размеры с₁:

м

;

м

м

м

Радиус инерции относительно оси Х:

(36)

 

где: - предельная гибкость растянутых элементов при воздействии на конструкцию статических нагрузок, по таблице 20 [1]; ;

см

Радиус инерции относительно оси Y:

см.

По сортаменту определяем:

L90х56х6;

см

см

При мм

Рисунок 30 – Выбранное сечение связи по сортаменту

Рисунок 31 – Схема крестовых связей в поперечном направлении

Определим размеры с₂:

м

м

м

Радиус инерции относительно оси Х:

см

Радиус инерции относительно оси Y:

см

По сортаменту определяем:

L50х5; см, см

При мм

Рисунок 32 – Выбранное сечение связи по сортаменту

Расчет связи с₃:

Рисунок 33 – Связи горизонтальные

м; м

м

Радиусы инерции относительно осей Х и Y:

см

По сортаменту определяем:L75х50х5, см, см, мм

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

 

Приложение А

Таблица 1 – Нормативные размеры анкерных болтов для колонн при бетоне фундаментов класса по прочности на сжатие В7,5-В15

Наружный диаметр болта, d, мм	Площадь сечения болта нетто Abn, см2	Длина заделки, мм, при схеме анкера	Размер шайбы c × t1	Максимальное расчетное усилие, кН, допускаемое на болт из стали марки
без опорной шайбы	с опорной шайбой
			ВСт3кп2, Ry=145 МПа	09Г2С-6(2) Ry=185…170 МПа
	2,25		-	-	-	32,6	41,6
	3,24		-	-	-		55,9
	5,19		-		140×20	75,2
	7,59		-		200×20
	10,34	-			200×20
	13,8	-			240×25
	18,74	-			240×25
	25,12	-			280×30
	32,3	-			280×30
	40,97	-			350×40
	53,68	-			400×40
	67,32	-			400×40

Приложение Б

Таблица 2 – Вертикальные предельные прогибы элементов и конструкций и нагрузки, от которых следует определять прогибы.

Элементы конструкций	Предъявляемые требования	Вертикальные предельные прогибы fu	Нагрузки для определения вертикальных прогибов
1. Балки крановых путей под мос­товые и подвесные краны, управля­емые: с пола, в том числе тельферы (тали)	Технологические	l /250	От одного крана
из кабины при группах режимов работы (по ГОСТ 25546—82): 1К-6К	Физиологические и технологические	l /400	То же
7К		l /500	«
8К		l /600	«
2. Балки, фермы, ригели, прогоны, плиты, настилы (включая попереч­ные ребра плит и настилов): а) покрытий и перекрытий, откры­тых для обзора, при пролете l, м:	Эстетико-психологические		Постоянные и времен­ные длительные
l £ 1		l /120
l = 3		l /150
l = 6		l /200
l = 24 (12)		l /250
l ³ 36 (24)		l /300

Продолжение таблицы 2

 

б) покрытий и перекрытий при наличии перегородок под ними	Конструктивные	Принимаются в соот­ветствии с п. 6 реко­мендуемого прило­жения 6	Приводящие к умень­шению зазора между несущими элементами конструкций и перегородками, расположен­ными под элементами
в) покрытий и перекрытий при наличии на них элементов, под­верженных растрескиванию (стя­жек, полов, перегородок)	«	l /150	Действующие после выполнения перегоро­док, полов, стяжек
г) покрытий и перекрытий при на­личии тельферов (талей), под­весных кранов, управляемых: с пола	Технологические	l /300 или а /150 (меньшее из двух)	Временные с учетом нагрузки от одного крана или тельфера (тали) на одном пути
из кабины	Физиологические	l /400 или а /200 (меньшее из двух)	От одного крана или тельфера (тали) на од­ном пути
д) перекрытий, подверженных действию: перемещаемых грузов, матери­алов, узлов и элементов обору­дования и других подвижных на­грузок (в том числе при безрель­совом напольном транспорте)	Физиологические и технологические	l /350	0,7 полных норматив­ных значений времен­ных нагрузок или на­грузки от одного пог­рузчика (более небла­гоприятное из двух)

Продолжение таблицы 2

 

		3
нагрузок от рельсового тран­спорта: узкоколейного		l /400	От одного состава ва­гонов (или одной напольной машины) на одном пути
ширококолейного		l /500	То же
3. Элементы лестниц (марши, пло­щадки, косоуры), балконов, лоджий	Эстетико-психологические	Те же, что в поз. 2, а
	Физиологические	Определяются в соответствии с п. 10.10
4. Плиты перекрытий, лестничные марши и площадки, прогибу кото­рых не препятствуют смежные эле­менты	«	0,7 мм	Сосредоточенная на­грузка 1 кН (100 кгс) в середине пролета
5. Перемычки и навесные стеновые панели над оконными и дверными проемами (ригели и прогоны остек­ления)	Конструктивные	l /200	Приводящие к умень­шению зазора между несущими элементами и оконным или двер­ным заполнением, рас­положенным под эле­ментами
	Эстетико-психологические	Те же, что в поз. 2, а

Обозначения, принятые в таблице 2:

l — расчетный пролет элемента конструкции;

а — шаг балок или ферм, к которым крепятся подвесные крановые пути.

Примечания:

1. Для консоли вместо l следует принимать удвоенный ее вылет.

2. Для промежуточных значений l в позиции 2а предельные прогибы следует определять линейной интерполяцией, учитывая требования п. 7 рекомендуемого приложения б.

3. В позиции 2а цифры, указанные в скобках, следует принимать при высоте помещений до 6 м включительно.

4. Особенности вычисления прогибов по позиции 2г указаны в п. 8 рекомендуемого приложения 6.

5. При ограничении прогибов эстетико-психологическими требованиями допускается пролет l принимать равным расстоянию между внутренними поверхностями несущих стен (или колонн).

 

 

Приложение В

Таблица 3 – Площади сечения болтов

d, мм		18*		22*		27*
, см2	2.01	2.54	3.14	3.80	4.52	5.72	7.06	10.2	13.8	18.1	24.6	32.2	40.7	50.3	63.6	78.5
, см2	1.57	1.92	2.45	3.03	3.52	4.59	5.60	8.2	11.3	14.8	20.5	26.9	34.7	43.5	56.0	70.2

 

* Болты указанных диаметров применять не рекомендуется

 

 

Приложение Г

Таблица 4 – Коэффициенты стыка стенки балки

	1.40	1.55	1.71	1.87	2.04	2.20	2.36	2.52	2.69	2.86

 

Приложение Д

Таблица 5 – Сталь толстолистовая и универсальная

Толщина листов (полос), мм	Ширина листов (полос), мм	Длина листов, мм
Сталь прокатная толстолистовая (выборка из ГОСТ 19903-74 с изменениями)
12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28 30; 32; 36; 40; 50; 60; 80; 100	1250; 1400; 1500; 1600; 1800 1250; 1400; 1500; 1600; 1800; 2000 1250; 1400; 1500; 1600; 1800; 2000; 2200 1400; 1500; 1600; 1800; 2000; 2200 1500: 1600: 1800; 2000; 2200; 2500	2800; 3500; 4500; 5000; 5500; 6000; 7000 2800; 3500; 4500; 5000; 5500; 6000; 7000 2800; 3500; 4500; 5000; 5500; 6000; 7000 4500; 5000; 5500; 6000; 7000; 8000 4500; 5000; 5500; 6000; 7000; 8000
Сталь универсальная (по ГОСТ 82-70 с изменениями)
6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 30; 32; 36; 40	200; 210; 220; 240; 250; 260; 280; 300; 340; 360; 380; 400; 420; 450; 480; 530; 560; 630; 650; 670; 700; 800; 850; 900; 950; 1000; 1050	5000-18000

 

 

Приложение Е

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: