Расчет базы металлической колонны
Обновлено: 17.05.2024
Материал базы – сталь С245, расчетное сопротивление которой при толщине tw = 1,5-20 мм по табл.51 y = 24 кН/см 2 . Бетон фундамента В10 – расчётное сопротивление для первой группы предельных состояний по таблице 3.2 Rb = 6 МПа = 0,6 кН/см 2 .
Расчётная сила давления на фундамент
N = F + Gкол. =1389,6 + 3,55 = 1393,15 кН.
Здесь Gкол = A ·H ·ρs·γf · g = 0,00768·5,72·7,85·1,05·9,81 = 3,55 кН – вес колонны;
А – площадь сечения колонны; Н - геометрическая высота колонны; ρs = 7,85 т/м 3 – плотность стали; γf – коэффициент надёжности по нагрузке от веса колонны; g = 9,81 м/с 2 – ускорение свободного падения.
Требуемая площадь опорной плиты базы
где φb принимают не более 2,5 для бетонов класса выше В7,5 и для бетонов класса В3,5; В5; В7,5 не более 1,5.
Считая в первом приближении плиту базы квадратной, будем иметь стороны плиты равными B = L =
Напряжение под плитойКонструируем базу колонны с траверсами, привариваем их к полкам колонны и к опорной плите угловыми швами. Вычисляем изгибающие моменты на разных участках для определения толщины плиты. В плите имеются три участка с различным количеством опертых кантов.
На участке 1 плита опёрта на четыре канта (рис.4.8). Соотношение сторон b/a = 24/11,6 = 2,07 ˃ 2. а = (а1- tw)/2 = (240-8)/2 = 116 мм, здесь tw – толщина стенки стержня колонны.
где q – расчётное давление на 1 см 2 плиты, равное напряжению в фундаменте под плитой; α = 0,125 - коэффициент, зависящий от отношения более длинной стороны участка «b» к более короткой «a», принимаемый по таблице 3.3.
Рисунок 4.8. База центрально сжатой колонны
На участке 2 плита работает как консоль длинойс2 = (В – а1 – 2ttr)/2 = (350 – 240 – 2·10)/2 =45 мм, где ttr – толщина траверсы.
На участке 3 плита опёрта на три канта, где коэффициент α зависит от отношения закреплённой стороны к незакреплённой c3/a1= 4,3/24 = 0,179 ˂ 0,5. При таких соотношениях сторон участка плита работает тоже как консоль с длиной консоли c3 = (L – b – 2·12)/2 = (350-240-2⋅12)/2 = 43 мм. Здесь 12 мм – толщина пояса колонны.
Определяем толщину опорной плиты по максимальному моменту
Принимаем плиту толщиной tf = 30 мм.
Расчёт траверсы. Считаем в запас прочности, что усилие на плиту передаётся только через швы, прикрепляющие стержень колонны к траверсам.
Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св08Г2С. Толщину траверс принимаем ttr = 10 мм. По табл.56 wf = 215 МПа = 21,5 кН/см 2 . По табл. 3 wz =0,45Run и по табл. 51 un = =370 МПа = 37 кН/см 2 .
Определяем расчётное сечение соединения. Задаёмся катетом шва (kf ≤1,2tmin) kf = 12 мм, тогда по табл. 35 f = 0,8; βz = 1.
таким образом, расчётным сечением является сечение по металлу границы сплавления.
Расчётная длина шва
htr = ℓw + 1 = 17,43 + 1 = 18,43 см.
Принимаем htr = 19 см. Проверяем прочность траверсы как балки с двумя консолями. Изгибающий момент в середине пролёта
927,5 – 184.4 =743,1 кН·см 2 .
Момент сопротивления траверсы Wtr = ttr ⋅σ = 743,1 / 60,17 = 12,35 кН/см 2 ˂ Ry = 24 кН/см 2 , сечение траверсы удовлетворяет требованию прочности.
Список использованной литературы
1. Металлические конструкции. Под ред. Ю.И. Кудишина.-9-е изд.-М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 688 с.
2. Металлические конструкции. Общий курс. Под общ. ред. Е.И. Беленя – 6-е изд. -М.: Стройиздат, 1986. – 560 с.
3. Бакиров К.К. Строительные конструкции II. Раздел «Металлические
конструкции». Учебное пособие. Аламты, КазГАСА 1996 г.
4. СНиП РК 5.04-23-2002. Стальные конструкции. - Астана, 2003. – 118 с.
5. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций. –
М.: Стройиздат, 1991. – 431 с.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!
Расчёт опорной плиты колонны.
Конструкция базы должна отвечать принятому в расчётной схеме способу её сопряжения с основанием. Наиболее простой считается конструкция базы с фрезерованным торцом колонны (рис. 14). В этом случае плита базы должна иметь достаточную толщину для того, чтобы равномерно передать нагрузку на фундамент.
Рис. 14. Схема базы колонны
8.6.1 Исходные данные:
Фундамент выполнен из бетона класса В20. Расчётная прочность бетона на местное сжатие Rb,loc= φRb= 1,0x11,5 МПа = 117 кг/см 2 .
Расчётная нагрузка от колонны составляет N = 58000 кг (см. п. 8.4.1).
Опорная плита из стали С255, расчётное сопротивление Ry= 2395 кг/см 2 .
Расчёт.
При фрезерованном торце колонны плиту обычно принимают квадратной со стороной
То есть минимальная площадь опорной плиты из условия прочности бетона основания Аb,loc= 22,26х22,26 = 495,7 ≈ 500 см 2 .
Из условия расположения сварных швов и фундаментных болтов принимаем размер фундаментной плиты по конструктивным соображениям 40х35 см, площадь плиты Апл = 40х35 = 1400см 2 .
В нашем случае плита работает как пластина на упругом основании, воспринимающая давление, сконцентрированное на участке, ограниченном контуром стержня (рис. 15).
Рис. 15. К расчёту базы колонны
В запас прочности, изгибающий момент в плите по кромке колонны определяется как для консоли по формуле
где σф – напряжение в фундаменте под плитой базы,
А – площадь трапеции (заштрихованная на рис.15);
с =6,7 см – расстояние от центра тяжести трапеции до кромки колонны.
Определяем напряжение в фундаменте:
Определяем площадь трапеции:
Изгибающий момент в плите по кромке колонны
Минимально требуемая толщина опорной плиты
где b– основание трапеции, примыкающее к колонне (высота сечения колонны).
Принимаем опорную плиту толщиной 3,0 см.
Расчет экономических показателей.
На основании выполненных расчетов для фрагмента здания по схеме на рис. 1 выполним расчет технико-экономических показателей по расходу стали. Поскольку расчет балок покрытия не производился, в целях данной работыпринимаем: главные балки покрытия приняты из двутавра45Б2, прогоны покрытия – из 35Б2.
| Наименование | Сечение по СТО АСЧМ | Длина, м | Колич., шт. | Вес кг/ пог. м | Вес всего, кг | В % от общей массы |
| Главная балка покрытия | 45Б2 | 5,7 | 76,0 | 5198,4 | 20,0 | |
| Прогон покрытия | 35Б2 | 6,0 | 49,6 | 7440,0 | 28,5 | |
| Главная балка перекрытия | 40Б1 | 5,7 | 56,6 | 3871,5 | 14,8 | |
| Прогон перекрытия | 30Б2 | 6,0 | 36,7 | 5505,0 | 21,1 | |
| Колонна | 20Ш1 | 7,4 | 30,6 | 4076,0 | 15,6 | |
| ВСЕГО: | 26090,9 | 100,0 |
Для последующих сравнений определяем удельные показатели:
1. Расход стали на 1 кв.м общей площади:
общая площадь (упрощенно) равна 12х30х2 = 720 м 2 ;
удельный расход на 1 кв. м 26090,9/720,0 = 36,24 кг/м 2 .
2. Расход стали на 1 куб м здания:
объем здания 720,0х6,05 = 4356,0 м 3 ;
удельный расход на 1 куб. м 26090,9/4356,0 = 6,0 кг/м 3 .
Для оценки экономической эффективности проектов гаражей стоянок применяется также, показатель расхода стали на 1 машино/место. Для целей нашей работы примем, что на одном уровне располагается 12 машино/мест, всего на фрагменте – 24 машино/места.Расход стали на 1 машино/место:
26090,9/24 = 1087,1 кг на 1 машино/место.
Заключение.
В методических указаниях даны основные теоретические и практические материалы для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине "Основы металлических конструкций". Даны примеры расчетов наиболее часто встречающихся отдельных элементов конструкций – балок и колонн.В приложениях к методическим указаниям даны необходимые справочные материалы и пример оформления графической части работы.
В графической части работы следует выполнять узлы конструкций в соответствии с заданием и подобранными в расчетах сечениями балок.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Инженерные конструкции. Учебник под редакцией В.В. Ермолова. – М.:"Архитектура-С",2007.
2 Металлические конструкции. Учебник под редакцией Е.И. Беленя,6-е издание.- М.: "Стройиздат", 1986.
3 Металлические конструкции. Учебник под редакцией Ю.И. Кудишина, 11-е издание.- М.: Издательский центр "Академия", 2008.
4 Металлические конструкции. Файбишенко В.К. Учебное пособие для ВУЗов. - М.: "Стройиздат", 1984.
5 СП 16.13330.2011 Актуализированная редакция "СНиП II-23-81* "Стальные конструкции".
6 СП 53-102-2004 "Общие правила проектирования стальных конструкций".
7 СП 20.13330.2011 Актуализированная редакция "СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия"
8 Справочник проектировщика промышленных и общественных зданий и сооружений. Расчетно-теоретический. В 2-х кн. Кн. 1. Под ред. А.А. Уманского. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1972,
ПРИЛОЖЕНИЯ
к методическим указаниям для выполнения расчётно-графической работы по дисциплине "Основы металлических конструкций"
Приложение 1.
Схемы состава перекрытий
Приложение 2.
Сортамент СТО АСЧМ 20-93.
Двутаврыгорячекатаные с параллельными гранями полок
| Про-филь | Размеры профиля, мм | Площадь сечения, см 2 | Масса 1 м длины, кг | Справочные величины для осей | |||||||
| h | b | S | t | R | Ix, см 4 | Wx, см 3 | Sx, см 3 | ix, см | Iy, см 4 | Wy, см 3 | iy, см |
| 10 Б1 | 4,1 | 5,7 | 10,32 | 8,1 | 34,2 | 19,7 | 4,07 | 15,9 | 5,8 | 1,24 | |
| 12 Б1 | 117,6 | 3,8 | 5,1 | 11,03 | 8,7 | 43,8 | 24,9 | 4,83 | 22,4 | 1,43 | |
| 12 Б2 | 4,4 | 6,3 | 13,21 | 10,4 | 30,4 | 4,9 | 27,7 | 8,7 | 1,45 | ||
| 14 Б1 | 137,4 | 3,8 | 5,6 | 13,39 | 10,5 | 63,3 | 35,8 | 5,7 | 36,4 | 1,65 | |
| 14 Б2 | 4,7 | 6,9 | 16,43 | 12,9 | 77,3 | 44,2 | 5,74 | 44,9 | 12,3 | 1,65 | |
| 16 Б1 | 5,9 | 16,18 | 12,7 | 87,8 | 49,6 | 6,53 | 54,4 | 13,3 | 1,83 | ||
| 16 Б2 | 7,4 | 20,09 | 15,8 | 108,7 | 61,9 | 6,58 | 68,3 | 16,7 | 1,84 | ||
| 18 Б1 | 4,3 | 6,5 | 19,58 | 15,4 | 120,1 | 67,7 | 7,37 | 81,9 | 2,05 | ||
| 18 Б2 | 5,3 | 223,95 | 18,8 | 146,3 | 83,2 | 7,42 | 100,8 | 22,2 | 2,05 | ||
| 20 Б1 | 5,5 | 27,16 | 21,3 | 184,4 | 104,7 | 8,24 | 133,9 | 26,8 | 2,22 | ||
| 25 Б1 | 32,68 | 25,7 | 285,3 | 159,7 | 10,4 | 254,8 | 41,1 | 2,79 | |||
| 25 Б2 | 37,66 | 29,6 | 324,2 | 182,9 | 10,37 | 293,8 | 2,79 | ||||
| 30 Б1 | 5,5 | 40,80 | 424,1 | 237,5 | 12,44 | 441,9 | 59,3 | 3,29 | |||
| 30 Б2 | 6,5 | 46,78 | 36,7 | 480,6 | 271,1 | 12,41 | 507,4 | 67,7 | 3,29 | ||
| 35 Б1 | 52,68 | 41,4 | 641,3 | 358,1 | 14,51 | 791,4 | 3,88 | ||||
| 35 Б2 | 63,14 | 49,6 | 774,8 | 14,65 | 984,2 | 112,5 | 3,95 | ||||
| 40 Б1 | 72,16 | 56,6 | 1011,1 | 16,66 | 1446,9 | 145,4 | 4,48 | ||||
| 40 Б2 | 84,12 | 1185,3 | 663,2 | 16,79 | 1736,2 | 173,6 | 4,54 | ||||
| 45 Б1 | 84,30 | 66,2 | 725,1 | 18,45 | 1579,7 | 158,8 | 4,33 | ||||
| 45 Б2 | 96,76 | 1486,8 | 839,6 | 1871,3 | 187,1 | 4,4 | |||||
| 50 Б1 | 8,8 | 92,38 | 72,5 | 1497,8 | 853,5 | 19,97 | 1581,5 | 158,9 | 4,14 | ||
| 50 Б2 | 1011,27 | 79,5 | 1688,4 | 957,3 | 20,33 | 1844,4 | 185,4 | 4,27 | |||
| 50 Б3 | 114,23 | 89,7 | 1087,7 | 20,47 | 2140,3 | 4,33 | |||||
| 55 Б1 | 9,5 | 13,5 | 113,36 | 2050,9 | 1165,1 | 22,16 | 2404,5 | 218,6 | 4,61 | ||
| 55 Б2 | 15,5 | 124,75 | 97,9 | 2295,8 | 1301,6 | 22,44 | 2760,3 | 250,9 | 4,7 | ||
| 60 Б1 | 120,45 | 94,6 | 2306,1 | 1325,5 | 23,89 | 198,9 | 4,05 | ||||
| 60 Б2 | 134,41 | 105,5 | 2587,9 | 1489,5 | 24,03 | 2277,5 | 227,8 | 4,12 | |||
| 70 Б0 | 11,8 | 15,2 | 153,05 | 120,1 | 3295,5 | 1913,1 | 27,31 | 3097,7 | 269,4 | 4,5 | |
| 70 Б1 | 15,5 | 164,74 | 129,3 | 3644,9 | 2094,9 | 27,65 | 4556,4 | 350,5 | 5,26 | ||
| 70 Б2 | 12,5 | 18,5 | 183,64 | 144,2 | 4186,9 | 2392,8 | 28,19 | 5436,7 | 418,2 | 5,44 |
| Профиль | Размеры профиля, мм | Площадь сечения, см 2 | Масса 1 м длины, кг | Справочные величины для осей | |||||||
| h | b | S | t | R | Ix, см 4 | Wx, см 3 | Sx, см 3 | ix, см | Iy, см 4 | Wy, см 3 | iy, см |
| 20Ш1 | 39,01 | 30,6 | 277,3 | 154,3 | 8,3 | 507,1 | 67,6 | 3,61 | |||
| 25Ш1 | 56,24 | 44,1 | 501,8 | 279,2 | 10,43 | 984,3 | 112,5 | 4,18 | |||
| 30 Ш1 | 72,38 | 56,8 | 771,4 | 429,5 | 12,52 | 1602,9 | 160,3 | 4,71 | |||
| 30 Ш2 | 87,38 | 68,6 | 947,4 | 529,9 | 12,75 | 2033,8 | 202,4 | 4,82 | |||
| 35 Ш1 | 83,17 | 65,3 | 1024,4 | 563,8 | 14,34 | 2834,1 | 227,6 | 5,84 | |||
| 35 Ш2 | 101,51 | 79,7 | 1275,2 | 706,1 | 14,61 | 3650,5 | |||||
| 40 Ш1 | 9,5 | 12,5 | 112,91 | 88,6 | 1595,6 | 880,8 | 16,45 | 5575,4 | 372,9 | 7,03 | |
| 40 Ш2 | 135,95 | 106,7 | 1983,4 | 16,87 | 7207,1 | 480,5 | 7,28 | ||||
| 45 Ш1 | 157,38 | 123,5 | 2548,7 | 1412,5 | 18,88 | 8110,3 | 540,7 | 7,18 | |||
| 50 Ш1 | 145,52 | 114,2 | 1395,7 | 20,37 | 6762,4 | 450,8 | 6,82 | ||||
| 50 Ш2 | 14,5 | 17,5 | 176,34 | 138,4 | 2951,4 | 1666,7 | 20,19 | 7896,4 | 526,4 | 6,69 | |
| 50 Ш3 | 15,5 | 20,5 | 198,86 | 156,1 | 1912,8 | 20,48 | 9249,7 | 616,6 | 6,82 | ||
| 50 Ш4 | 16,5 | 23,5 | 221,38 | 173,8 | 3818,9 | 2161,5 | 20,75 | 10603,4 | 706,9 | 6,92 | |
| 60 Ш1 | 174,49 | 3529,8 | 1981,5 | 24,26 | 511,2 | 6,63 | |||||
| 60 Ш2 | 20,5 | 217,41 | 170,7 | 4285,3 | 24,09 | 9257,4 | 617,2 | 6,53 | |||
| 60 Ш3 | 24,5 | 252,37 | 198,1 | 5026,6 | 2869,9 | 24,38 | 11067,3 | 737,8 | 6,62 | ||
| 60 Ш4 | 28,5 | 287,33 | 225,6 | 5767,2 | 3305,6 | 24,64 | 12879,3 | 858,6 | 6,7 | ||
| 70 Ш1 | 211,49 | 4983,7 | 2814,6 | 28,55 | 9022,9 | 601,5 | 6,53 | ||||
| 70 Ш2 | 242,53 | 190,4 | 3233,6 | 28,63 | 10381,1 | 692,1 | 6,54 | ||||
| 70 Ш3 | 27,5 | 289,09 | 226,9 | 6761,9 | 3867,2 | 28,76 | 12422,4 | 828,2 | 6,56 | ||
| 70 Ш4 | 20,5 | 31,5 | 329,39 | 258,6 | 7696,2 | 4426,7 | 28,9 | 14240,2 | 949,3 | 6,58 | |
| 70 Ш5 | 36,5 | 375,69 | 294,9 | 8821,9 | 5099,5 | 29,18 | 16512,3 | 1100,8 | 6,63 | ||
| 80 Ш1 | 13,5 | 209,71 | 164,6 | 5254,7 | 3018,9 | 31,3 | 7676,7 | 511,8 | 6,05 | ||
| 80 Ш2 | 243,45 | 191,1 | 6405,4 | 3644,1 | 32,28 | 9928,9 | 661,9 | 6,39 | |||
| 90 Ш1 | 18,5 | 243,96 | 191,5 | 6642,1 | 3861,2 | 34,63 | 8278,5 | 553,7 | 5,83 | ||
| 90 Ш2 | 270,87 | 212,6 | 7760,3 | 35,71 | 10283,3 | 687,8 | 6,16 | ||||
| 100Ш1 | 293,8 | 230,6 | 9010,9 | 5234,1 | 38,96 | 11517,9 | 719,9 | 6,26 | |||
| 100Ш2 | 328,88 | 258,2 | 10348,2 | 5982,6 | 39,62 | 856,9 | 6,46 | ||||
| 100Ш3 | 363,96 | 285,7 | 11684,5 | 6736,2 | 40,18 | 993,9 | 6,61 | ||||
| 100Ш4 | 19,5 | 32,5 | 400,58 | 314,5 | 12940,7 | 40,45 | 17828,8 | 1114,3 | 6,67 |
| Профиль | Размеры профиля, мм | Площадь сечения, см 2 | Масса 1 м длины, кг | Справочные величины для осей | |||||||
| h | b | S | t | R | Ix, см 4 | Wx, см 3 | Sx, см 3 | ix, см | Iy, см 4 | Wy, см 3 | iy, см |
| 20 К1 | 6,5 | 52,69 | 41,4 | 392,5 | 216,4 | 8,54 | 1314,4 | 132,1 | 4,99 | ||
| 20 К2 | 63,53 | 49,9 | 471,6 | 262,8 | 8,62 | 1601,4 | 160,1 | 5,02 | |||
| 25 К1 | 79,72 | 62,6 | 745,6 | 410,7 | 10,73 | 3089,9 | 248,2 | 6,23 | |||
| 25 К2 | 92,18 | 72,4 | 866,6 | 480,3 | 10,84 | 3648,6 | 291,9 | 6,29 | |||
| 25 К3 | 15,5 | 102,21 | 80,2 | 960,8 | 535,4 | 10,9 | 4088,6 | 325,8 | 6,32 | ||
| 30 К1 | 110,80 | 1265,1 | 694,7 | 13,04 | 6240,9 | 417,5 | 7,51 | ||||
| 30 К2 | 119,78 | 1360,7 | 750,6 | 13,05 | 6754,5 | 450,3 | 7,51 | ||||
| 30 К3 | 134,78 | 105,8 | 1433,7 | 806,9 | 12,64 | 7104,4 | 465,9 | 7,26 | |||
| 30 К4 | 134,82 | 105,8 | 1538,2 | 852,8 | 13,17 | 7732,3 | 513,8 | 7,57 | |||
| 35 К1 | 139,03 | 109,1 | 1827,4 | 1001,2 | 14,99 | 10541,7 | 605,8 | 8,71 | |||
| 35 К2 | 173,87 | 136,5 | 2302,6 | 1272,7 | 15,22 | 13585,3 | 776,3 | 8,84 | |||
| 40 К1 | 186,81 | 146,6 | 2850,1 | 1559,3 | 17,34 | 18921,9 | 950,8 | 10,06 | |||
| 40 К2 | 218,69 | 171,7 | 3331,2 | 1936,3 | 17,45 | 1120,6 | 10,12 | ||||
| 40 К3 | 254,87 | 200,1 | 3844,4 | 2139,9 | 17,5 | 26199,5 | 1300,2 | 10,14 | |||
| 40 К4 | 295,39 | 231,9 | 4481,8 | 2513,2 | 17,72 | 31026,2 | 1532,2 | 10,25 | |||
| 40 К5 | 35,5 | 370,49 | 290,8 | 3198,6 | 18,02 | 37914,2 | 1895,7 | 10,12 |
Приложение 3.
Справочник проектировщика промышленных и общественных зданий и сооружений. Расчетно-теоретический. В 2-х кн. Кн. 1. Под ред. А.А. Уманского. Изд. 2-е, перераб. и доп.
Конструирование и расчет базы колонны
Базу колонны принимаем в соответствии с рис. 5.2. Торцы стержней колонн после приварки траверс фрезеруются и опираются на заранее поставленные и выверенные опорные плиты со строганной верхней плоскостью.
Рис. 5.2. База колонны.
Рабочая площадь опорной плиты определяется из условий, что наибольшее суммарное напряжение в бетоне фундамента
Рис. 5.3. Эпюра давлений в бетоне под опорной плитой.
где M – расчетное значение момента; М = 109,98 кН·м = 10 998 кН·см;
N – расчетное сопротивление продольной силы; N = 454,7 кН;
Aпл – площадь плиты, определяемая по формуле:
где Впл – ширина опорной плиты, назначаемая по конструктивным соображениям по формуле:
где bf – ширина полки колонны; bf = 200 мм;
tтр – толщина траверсы, принимаемая равной 10…14 мм; примем tтр = 10 мм;
Впл = 200 + 2 · 10 + 2 · 30 = 280 мм = 28 см;
Lпл – длина опорной плиты, определяемая из условий прочности бетона по формуле:
Rb loc – расчетное сопротивление бетона при местном сжатии, определяемое по формуле:
где Rb – расчетное сопротивление бетона при осевом сжатии; для бетона класса В20 Rb = 1,15 кН/см 2 ;
φb – коэффициент увеличения расчетного сопротивления бетона, принимаемый в зависимости от соотношения рабочей площади опорной плиты и площади верхнего обреза фундамента; φb = 1,2;
Rb loc = 1,2 ·1,15 = 1,38 кН/см 2 ;
Принимаем Lпл = 49,0 см.
Апл = 28 · 49 = 1 372 см 2 ;
Wпл – момент сопротивления опорной плиты, определяемый по формуле:
Толщина опорной плиты определяется ее работой на изгиб под действием реактивного давления фундамента (рис. 5.3). В принятой конструктивной схеме имеются три участка плиты с различными условиями опирания. Необходимо определить изгибающие моменты на каждом участке и по наибольшему из них назначить толщину плиты. Моменты определяются от действия максимального давления на каждом участке плиты.
Участок 1 – консольный свес:
Расчетный момент на участке 1 определяется по формуле:
где σ1 – максимальное давление реактивного опора фундамента но полосу участка 1 шириной 1 см; σ1 =Участок 2 – опирание по трем сторонам:
Расчетный момент на участке 2 определяется в зависимости от отношения длины ( f = 20см) участка 2 к его ширине (b2). Ширина участка 2, определяется по формуле:
где h – высота сечения колонны; h = 40 см;
При b2/ < 0,5 (b2/ = 0,2) расчетный момент определяется как для консольного свеса по формуле:
где σ2 – максимальное давление реактивного опора фундамента но полосу участка 2 шириной 1 см; σ2 =Участок 3 – опирание по четырем сторонам:
Расчетный момент на участке 3 определяется по формуле:
М3 = α · σ3 ·где σ3 – максимальное давление реактивного опора фундамента но полосу участка 3 шириной 1 см; определяется геометрически по формуле:
где tf – толщина полки колонны; tf = 1,0 см;
b3 – длина участка 3, определяемая по формуле:
α – коэффициент, определяемый по табл. 4.4 «Методических указаний» в зависимости от отношения длины (b3 = 38 см) участка 3 к его ширине (где tw – толщина стенки колонны; tw = 0,8 см;
При b3/ > 2 (b3/ = 38,0 / 9,6 = 3,96) коэффициент α = 0,125;
М3 = 0,125 · 1 ·Выберем из расчетных моментов на участках 1, 2, 3 максимальный Mmax = M2 = 13,97 кН·см. Определим требуемую толщину опорной плиты по формуле:
гдеRy – расчетное сопротивление стали; Ry = 24 кН/см 2 ;
С учетом будущей фрезеровки опорной плиты, принимаем толщину плиты больше требуемой на 1 мм, причем принятая толщина плиты должна соответствовать толщине прокатных листов. Принимаем толщину плиты
Расчет траверсы
Если торец не фрезерован, высота траверсы определяется из условий работы на срез сварных швов крепления траверсы к стенкам колонны. Усилие, приходящееся на один шов, определяется по формуле:
где Amp – площадь, с которой собирается реактивное давление фундамента на один шов траверсы (заштрихованная область на рис. 5.3);
Высота траверсы принимается по требуемой длине шва lw, которую можно определить по формуле:
где Nmp – расчетное усилие, приходящееся на шов; Nmp = 473,34 кН;
βf – коэффициент глубины проплавления шва, определяемый по табл. 20 «Нормативных и справочных материалов». Для полуавтоматической сварки при катете шва до 8 мм βf = 0,9;
Kf – катет углового шва; Kf = 0,8 см;
Rwf – расчетное сопротивление углового шва, определяемое по табл. 19 «Нормативных и справочных материалов». Для сварки электродами Э-42
При этом требуемая длина шва должна удовлетворять условию lw≤85·βf ·Kf. Данное условие соблюдается. Требуемая высота траверсы принимается на 1,0 см больше, чем требуемая длина шва, но при этом окончательная высота траверсы должна быть не менее 40,0 см.
Расчет анкерных болтов.
Расчет анкерных болтов ведется на наиболее выгодную для них комбинацию усилий (Nmin и Mcoom принимаются по табл. 3.2).
При расчете анкерных болтов принимаем, что сила Z, стремящаяся оторвать базу колонны от фундамента, полностью воспринимается анкерными болтами. Величина этой силы определяется растянутой зоной эпюры напряжений (рис. 5.4) и вычисляется по формуле:
где;
Рис. 5.4. Схема для определения усилий в анкерных болтах.
определяется геометрически по формуле:
где Lпл – длина плиты базы колонны; Lпл = 49,0 см;
с – расстояние от края опорной плиты до нулевого значения эпюра давлений, определяемое геометрически по формуле:
где - соответственно максимальные значения напряжений в бетоне фундамента при действии расчетных усилий для анкерных болтов, определяемые по формулам:
где Апл – площадь плиты; Апл = 1 372 см 2 ;
Wпл – момент сопротивления опорной плиты; Wпл = 11 205 см 3 ;
y – расстояние от центра тяжести сжатой зоны напряжений до оси анкерных болтов, расположенных со стороны растянутой зоны; расстояние y определяется по формуле:
Требуемая площадь анкерных болтов с одной стороны плиты определяется по формуле:
где Rbt – расчетное сопротивление анкерных болтов, принимаемое
Определив требуемую площадь анкерных болтов, по табл. 4.5 «Методических указаний» подбираем анкерный болт необходимого диаметра. Для bn = 14,72 см 2 . С противопожарной стороны плиты также принимаем один анкерный болт М48.
Расчет анкерной плитки.
Изгибающий момент в плитке при размещении болтов в середине пролета (рис. 5.5) определяется по формуле:
где bf – расстояние между траверсами (ширина полки колонны); bf = 20,0 см;
Требуемый момент сопротивления плитки определяется по формуле:
По сортаменту определяем требуемый номер швеллера, у которого 2 · Wxo ≥ Wmp. В качестве анкерной планки принимаем два швеллера 8 (Wобщ = 2 · 22,4 = 44,8 см 3 ).
Рис. 5.5. Расчетная схема анкерной плитки.
Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем.
Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам.
ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования.
Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право.
Читайте также: