Конструирование и расчет колонны сквозного сечения

7.1 Конструирование и расчет стержня колонны.

Колонны проектируем сквозного сечения из двух прокатных профилей (двутавры или швеллеры), соединенных планками. Металл колонны- сталь С345-1 с R_y = 315 МПа (по таб. 51 СНиП [1] при t до 20 мм). Конструктивная и статическая расчетная схемы колонны показаны на рис. 6.1 Здесь при значении расчетной схемы колонны учитываем, что в плоскости, перпендикулярной пролету главных балок, оголовок закреплен от смещения связями.

Рис 7.1 Конструктивная и расчетная схемы колонн.

Рассчитывается средняя колонна площадки, на которую передается нагрузка от двух главных балок

.

Колонну считаем шарнирно закрепленной по концам. Соответственно, ее расчетные длины равны – фактической длине колонны (п. 6.8. СНиП [1]). Приняв предварительно гибкость , по таблице 72 СНиП [1] принимаем  (по интерполяции) и из формулы (7) СНиП [1] определяем требуемую площадь сечения колонны:

требуемый радиус инерции сечения:

 Принимаем 2 Ι 45 с массой 66,5*2=133 кг. Его характеристики:

. 1.Фактическая гибкость стержня колонны

Условная гибкость

.

При согласно п. 5.3.СНиП [1] значение вычисляем по формуле:

.

Проверяем устойчивость стержня колонны относительно материальной оси х-х по формуле (7) СНиП [1]:

.

Запас несущей способности 16%.

Ширину сечения " b " назначаем из условия равноустойчивости стержня  используя зависимости: для сечения из 2 Ι ( [7] стр. 118).

Используя  для сечения из 2 Ι , получим

,

где 1,3 учитывает увеличение гибкости l _у сквозной колонны за счет податливости соединительных элементов.

Ширина " b " по осям должна обеспечивать зазор между их полками не менее 100 мм; зазор  Принимаем ширину сечения колонны b =25 см. Для принятого сечения вычисляем момент инерции относительно свободной оси.у-у (как целого сечения).

Радиус инерции

.

Для вычисления приведенной гибкости  по пункту 5.6 СНиП [1] конструируем соединительные элементы – планки

Рис.7

– ширина планок ;

– толщина планок ;

Принимаем .

Задавшись гибкостью ветви l _[ = 35 < 40, вычислим расстояние между планками:

. Соответственно, расстояние между центрами планок .

2. Для вычисления приведенной гибкости стержня относительно свободной оси У-У согласно п. 5.6 СНиП [1] вычислим отношение

Где

Условная приведенная гибкость относительно свободной оси

       

Запас несущей способности 12,3%

3. Проверка устойчивости отдельного стержня относительно оси Х-Х

φ =0,762

.

Запас несущей способности 1,5%

7.2 Расчет прикреплений соединительных планок

Сварные швы, прикрепляющие соединительные планки к ветвям колонны, рассчитываем на действие условной поперечной силы (формула 23 п. 5:8. СНиП [1]):

Сила F , сдвигающая планку вдоль шва, по формуле 24 п. 59 СНиП [1 ]:

.

Момент, поворачивающий планку в ее плоскости, по формуле 25 п. 5.9 СНиП [1]:

Принимаем высоту швов, прикрепляющих планки к ветвям , длина шва . Сварные швы выполняются полуавтоматической сваркой. Сварочная проволока d = 2мм марки Св-10НМА по ГОСТ 2246-70; флюс - АН-43 по ГОСТ 9087-81. Расчетное сопротивление наплавленного металла R_wf = 24 кН/см² по таблице 56 СНиП [I]. По таблице 34 СНиП [1] принимаем b _f = 0.9, коэффициент условий работы шва по п. 11.2 СНиП [I].

Прочность шва проверяем по формуле:

Прочность шва обеспечена при ширине планки b_s = 15 см.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: