Требуемое количество болтов в стыке поясов

 

Принимаем 18 болтов. Ставим их, как показано на рис. 14, в соответствии с требованиями

Стык стенки перекрываем парными накладками из листа t =10 мм. Болты ставим в двух вертикальных рядах с каждой стороны стыка на расстоянии в ряду a=100 мм (максимально допустимое расстояние  мм. Число болтов в ряду 16 шт.  мм. Момент, приходящийся на стенку, равен

 

 кН× м;

Проверяем прочность болтового соединения на сдвиг

 

кН.

Расчет и конструирование колонны

Подбор сечения сплошной колоны балочной площадки

 

В соответствии с заданием принимаем сплошное сечение колонны. Принимаем шарнирное закрепление концов колонны (коэффициент μ =1). Материал – сталь класса С235, лист t = 4÷ 20 мм. R_y= 23 кН/см².

Геометрическая длина колонны равна отметке верха настила (из задания) за вычетом толщины настила t _н, высоты балки настила и главной балки h _г.б., с учетом выступающей части опорного ребра 2 см, заглубления колонны ниже отметки чистого пола на 0, 6 м. с учетом μ =1 составляет  м.

Усилие в колонне  кН.

 

Рисунок 17 – К определению расчетной длины колонны

 

Определяем ориентировочную требуемую площадь сечения по формуле (4.1) при  g_с = 1

 

 см²

Проектируя колонну с гибкостью, равной примерно l=60, найдём наименьшие размеры h и b_f

 

см

 

 см

 

Поскольку ширину колонны b_f не рекомендуется принимать больше высоты h, а толщину стенки принимают обычно  мм и толщину поясов , то компонуем сечение колонны с см.

Принимаем:

пояса – 2 листа 420× 15 мм, площадью 2A_f=2× 42× 1, 5=126, 0 см²

стенка – 1 лист 460× 10 мм, площадью A_w=4, 6× 1.0=46.0см², рис. 18

Площадь сечения колонны  см².

 

Рисунок 18 – Сечение сплошной колонны

 

Находим геометрические характеристики принятого сечения:

 

 см⁴;

 

 см;

 

 см.

 

Гибкость колонны в обоих направлениях будет соответственно равна:

 

 

 

По большей из гибкостей находим коэффициент продольного изгиба  (табл. П.Б.16) и проверяем устойчивость стержня колонны

 

 кН/см²< R_y=23 кН/см².

 

Недонапряжение составляет

 

 < 5%

Местная устойчивость стенки стержня колонны обеспечена. Таким образом, подобранное сечение удовлетворяет требованиям общей и местной устойчивости и может быть выполнено с помощью автоматической сварки.

Поперечные ребра не требуются т.к. .

Конструкция и расчет оголовка колонны

 

Принимаем плиту оголовка толщиной t _пл= 25 мм и размерами 530x420 мм. Давление главных балок передается колонне через ребро, приваренное к стенке колонны четырьмя угловыми швами Д. Сварка полуавтоматическая, в углекислом газе, проволокой Св‑ 08Г2С, кН/см², кН/см², β _f =0, 7 β _z=1, 0.

Принимаем ширину ребер 200 мм, что обеспечивает необходимую длину участка смятия мм. Толщину ребер находим из условия смятия

 

см=25 мм.

 

Рисунок 21 – Оголовок колонны

Принимаем t_p = 25 мм. Длину ребра l_р находим из расчета на срез швов Д его прикрепления. Примем k_f =10 мм. Тогда

 

см.

 

Принимаем l_p=51 см. При этом условие см выполнено. Шов Е принимаем таким же, как и шов Д. Проверяем стенку на срез вдоль ребра

 

 кН/см²> R_s=13, 3 кН/см².

 

Необходимо устройство вставки верхней части стенки. Принимаем ее толщину t _вст=25 мм, а длину  мм.

 

 кН/см²< R_s=13, 3 кН/см².

 

Торец колонны фрезеруем после ее сварки, поэтому швы Г можно не рассчитывать По табл. 6 прил. Б принимаем конструктивно минимально допустимый катет шва k_f = 7мм. Стенку колонны у конца ребра укрепляем поперечными ребрами, сечение которых принимаем 100x8 мм.

 

Конструкция и расчет базы колонны

 

Определяем требуемую площадь плиты из условия смятия бетона

 

,

где . Значение коэффициента g зависит от отношения площадей фундамента и плиты. (принимать g =1, 2.) Для бетона класса В15 R _пр = 0, 7 кН/см². – расчетное сопротивление бетона на смятие R _см.б=g× R _пр =1, 2 × 0, 7=0, 84 кН/см²

 

 см².

 

Рисунок 22 – База колонны

 

Принимаем плиту размером 650× 560 мм. Тогда  см²

 

 кН/см²< R _см.б

 

        

Рисунок 24 – Схема участка плиты 2 Рисунок 25 – Схема участка плиты 3

 

Находим изгибающие моменты на единицу длины d = 1 см на разных участках плиты.

Участок 1рассчитываем как балочную плиту, так как отношение сторон b/a=460/203 = 2, 26 > 2

 

кН× см/см.

Участок 2(консольный) рис 24:

 

кН× см/см.

Участок 3работает так же, как консольный, так как отношение сторон 420/80=5, 25> 2. Свес консоли на 20 мм больше, чем на участке 2 для размещения анкерных болтов.

 

 кН× см/см

 

Толщину плиты подбираем по наибольшему моменту M₁, M₂, M₃ из условия

 

.

 

Момент сопротивления полоски плиты шириной d=1 см равен

, откуда, учитывая, что дли стали C235 при  мм

 кН/см²,  см = 32 мм.

Принимаем t_пл = 35 мм.

Прикрепление траверсы к колонне выполняем полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св‑ 08Г2С. Соответствующие характеристики:

 кН/см²,  кН/см², b _f=0, 7, b _z=1, 0.

Расчет выполняем по металлу шва, так как (3, 2< 4, 08) Учитывая условие находим требуемую величину катета шва k_f из условия

 

см = 9, 2 мм.

 

Принимаем k_f = 10 мм. При этом требуемая длина шва составит мм., поэтому высоту траверс принимаем 600 мм.

Крепление траверсы К_f=8 мм принимаем конструктивно, так как применен фрезеровочный торец колоны.

 

 

Список рекомендуемой литературы.

 

1. Металлические конструкции /Под ред. Ю.И. Кудишин. Академия 2006. – 680 с.

2. Узлы балочных площадок: Метод. указ. / Моск. инж.-строит. ин-т им. В.В. Куйбышева. – М.: ШСИ, 1980. – Ч. 1.

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: