![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет колонны рабочей площадки
![]() Сила, сжимающая колонну, вычисляется: N = 2⋅ k ⋅ V, где V – опорная реакция главной балки от расчетных нагрузок; k = 1, 01 … 1, 02 – коэффициент, учитывающий собственный вес колонны. N = 2⋅ 1, 02⋅ 1475, 51 =3010, 04 кН Колонна с фундаментом закрепляется жестко. Геометрическая длина колонны: где
![]() ![]() h – высота главной балки на опоре; hф = 0, 6 – величина заглубления верха фундамента относительно отметки чистого пола. Расчетные длина колонны в плоскости главных балок: где Расчетные длина колонны из плоскости главных балок: где Сталь для колонны назначается СНиП II-23-81* – С255. Поперечное сечение колонны – прокатный двутавр с параллельными гранями полок по СТО АСЧМ 20-93. Назначем λ = 70, тогда φ =0, 754. γ c = 1, Ry = 240 МПа Атр= N/(φ Ryγ c)= 3010, 04 кН/(0, 754·240·103кН/м2·1) = 166, 3 см2 Выбираем двутавровое сечение стержня по сортаменту – 35К3. Определяем геометрические характеристики подобранного стержня: А = 184, 1 см2, i x = 15, 28 мм, i y = 8, 81 мм. Определяем гибкости: λ x= lef, x/ i x = 702см/15, 28см = 45, 94 λ y= lef, y/ i y = 491, 4/8, 81 = 55, 78. φ min = 0, 89. Проверка гибкостей стержня в плоскости и из плоскости фермы: λ x≤ [λ ], λ у≤ [λ ]. [λ ] = 180 - 60α, где α = N/(φ ARyγ c) = 3010, 04 кН/(0, 89·184, 1·10-4м2·240·103кН/м2·1) = 0, 77, [λ ] = 180 – 60·0, 77 = 133, 8. λ x= 45, 94 и λ y= 55, 78 меньше [λ ] = 133, 8. Проверка устойчивости стержня: s = N/(φ minА) ≤ Ryγ c, где φ min – коэффициент, соответствующий максимальной гибкости (большей из λ x и λ у). s = 3010, 04 кН/(0, 77·184, 1·10-4м2) ≤ 240·103 кН/м2·1 212 Мпа < 240МПа. Проверим двутавр меньшей площади -35К2. Определяем геометрические характеристики подобранного стержня: А = 173, 87 см2, i x = 15, 22 мм, i y = 8, 84 мм. Определяем гибкости: λ x= lef, x/ i x = 702см/15, 22см = 46, 12 λ y= lef, y/ i y = 491, 4/8, 84 = 55, 59. φ min = 0.865. α = N/(φ ARyγ c) = 3010, 04 кН/(0, 865·173, 87·10-4м2·240·103кН/м2·1) = 0, 83, [λ ] = 180 – 60·0, 83 = 130, 2. λ x= 46, 12 и λ y= 55, 59 меньше [λ ] = 130, 2. s = 3010, 04 кН/(0, 865·173, 87·10-4м2) ≤ 240·103 кН/м2·1 200, 1 МПа < 240 МПа. Принимаем двутавр меньшей площади -35К2. t=19мм, s=12мм, b=350мм, h=350мм. После расчета поперечного сечения колонны необходимо выполнить конструирование и расчет двух узлов: базы и оголовка колонны. Конструкция оголовка колонны из прокатного двутавра. Толщина опорной плиты назначается конструктивно не менее 20 мм. Габаритные размеры опорной плиты определяются размерами сечения колонны и шириной опорного ребра главной балки bp, которая может быть равна ширине пояса балки.
где kf ≥ 6 мм – назначается по толщине стенки колонны tw = 12 мм; β f, Rw f - величины, принимаемые для полуавтоматической заводской сварки по СНиП II-23-81*.β f = 0, 7, Rwf = 180 МПа.
Толщина ребра назначается из условия среза: ts ³ 1.5·Q/ (hs·Rs· gc); где Q = N/2 = 3010, 04/2 = 1505, 02 кН, Rs = 0, 58 · Ry = 0, 58 · 240 МПа = 139, 2 МПа. ts ³ 1.5·1505, 02 кН/ (0, 586 м·139, 2 ·103кН/ м2· 1) = 0, 028 м = 2, 8 см Также ширина и толщина вертикальных ребер назначаются из условия прочности при смятии торца ребра под нагрузкой от главных балок:
где bs = bp+2 ·t, bp = 350 мм – ширина опорного ребра главной балки – по ширине колонны, t = 20 мм толщина опорной плиты колонны, bs =350+2*20=390мм. Rp = Run/ᵞ m=370 МПа/1, 025= 360 МПа - расчетное сопротивление стали смятию.
Принимаем большую ts = 2, 1 см. Толщина горизонтальных ребер жесткости оголовка назначается конструктивно, не менее 6…8 мм. Назначаем 6 мм. База колонны – более сложный узел. Колонна шарнирно опирается на фундамент. Конструирование базы начинается с определения размеров опорной плиты в плане. Ширина плиты: где tтр – толщина траверсы 10-14 мм, принимаем 10мм; c – ширина свеса, принимаемая 60 – 100мм, принимаем с=60 мм; Другой размер плиты – длина, определяется из условия прочности бетона под плитой и конструктивных соображений: где
Апл – площадь опорной плиты. Длина опорной плиты Lпл ≥ Апл /Bпл должна быть достаточной для размещения и крепления колонны Lпл ≥ 0, 25м2 /0, 49м = 0, 51 м. В то же время для баз центрально-сжатых колонн желательно выполнение условия Толщину опорной плиты определяют из условия ее прочности при работе на изгиб, как пластины, нагруженной равномерной нагрузкой – отпором фундамента. Сечением колонны, траверсами, ребрами жесткости опорная плита в плане разбита на участки. Есть участки, опертые по 4-м сторонам (тип 4), по 3-м сторонам (тип 3), по двум (тип 2) и консольные (тип 1). В каждой пластинке вычисляется изгибающий момент как в балке:
М4 = α · σ б · а2 М3 = β · σ б · а12 М2 – аналогично М3
где α и β - коэффициенты, определяемые по таблицам Галеркина (табл. 6.8, 6.9 Горева);
а, а1 и с – размеры пластинок.
4 тип. b/a = 1, 85, α (1, 85) = 0, 096 М4 = α · σ б · а2 =0, 096 · 11, 9·103 кН/м2·(0, 169 м)2 = 32, 63 кН 3 тип. b1/a1 = 121, 5/350 = 0, 35 < 0, 5, - тогда плита рассчитывается как консоль с вылетом b1: 2 тип. b2=b1* b2/a1 = 5.51/26, 1 = 0, 21 < 0, 5- тогда плита рассчитывается как консоль с вылетом c=6cм: 1 тип. Для консольной пластинки: Толщина плиты принимается 20…40 мм. Толщину плиты определяем по большему из моментов на отдельных участках: Тогда большим моментом будет 32, 63 кНм. Принимаем tпл = 26 мм. Высота траверсы базы колонны hтр: где kf ≥ 6 мм – назначается по толщине траверсы 12 мм; β f= 0, 7, Rw f - величины, принимаемые для полуавтоматической заводской сварки по СНиП II-23-81*. Rwf принимаем по табл.56 равным 180 МПа
Опорная плита крепится к фундаменту анкерными болтами диаметром 24мм.
|