Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет базы колонны




В связи с тем, что закрепление концов колонны принято шарнирным, анкерные болты крепятся непосредственно к опорной плите, за счет гибкости которой обеспечивается податливость соединения.

Расчетная сила давления на фундамент с учетом веса колонны определяется по формуле

=2187,06+7,850*0,012*9,81*3,94*1,05=2190,88 кН.

Требуемая площадь опорной плиты базы колонны определяется из условия: ,

где ψ – коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки по площади смятия; при равномерно распределенной нагрузке ψ=1;

Rb,loc=αφbRb ,где α =1 для бетонов класса ниже В25; φb ≤ 2,5 для бетонов класса выше В7,5; принимаем φb=2;

Rb – расчетное сопротивление тяжелого мелкозернистого и легкого бетонов для предельных состояний первой группы на осевое сжатие (призменная прочность), принимается по табл. Б.18 прил. Б пособия для класса бетона, указанного в задании на курсовое проектирование. Для бетона фундамента В 20, Rb = 1,05 кН/см2.

Rb,loc=1*1,5*1,05=1,575 кН/см2.

Требуемая площадь опорной плиты базы колонны равна = 2190,88/1,575=1391,03 см2.

Расчет ширины и длины опорной плиты базы колонны производится в зависимости от размеров поперечного сечения стержня. Ширина опорной плиты базы колонны принимается не менее

где b =200 мм, ширина сечения колонны;

ttr – толщина траверсы, принимаемая конструктивно, ttr=10 мм;

с2 – свес опорной плиты базы колонны, принимаемый предварительно с2=40 мм.

В ≥ 200+2*10+2*40=300 мм. В соответствии с ГОСТ 82-70* «Сталь широкополосная универсальная горячекатаная» или по табл. В.2 прил. В пособия принята В = 340 мм.

Длина опорной плиты базы колонны рассчитывается по формуле L ≥ Af/B и принимается не менее L ≥ h+2c1,

где h – высота сечения колонны, мм; для колонн сплошного сечения h= hw+2 tf=200+2*25=250 мм; hw = 200 мм – высота стенки сечения колонны; tf =25 мм– толщина пояса сечения колонны; с1 – свес опорной плиты базы колонны, принимаемый предварительно с1=60 мм.

L ≥1391,03/34=40,9 см2; L ≥250+2*60=370 мм. Длина опорной плиты базы колонны принимается L = 420 мм в соответствии с ГОСТ 82-70* «Сталь широкополосная универсальная горячекатаная» или по табл. В.2 прил. В пособия. Размеры опорной плиты В * L =34*42 = 1428 см2 >1391,03 см2.

Рассчитывается толщина опорной плиты базы колонны, которая работает на изгиб как пластина на упругом основании от равномерно распределенной нагрузки (реактивного давления фундаментов). В соответствии с конструкцией плита имеет участок 1, работающий как пластинка, опертая на 4 канта; консольный участок 2 и участок 3, работающий как пластинка, опертая на 3 канта.

Наибольшие изгибающие моменты, действующие на полосе шириной 1 см, в пластинках, опертых на три или четыре канта, определяются по формуле: ,

где α – коэффициент, зависящий от отношения сторон пластинки b/a; значения коэффициентов α, полученныхакадемиком Б.Г. Галеркиным, приведены в табл. Б.19 прил. Б пособия;

q – давление на 1 см2 плиты, равное среднему напряжению в бетоне фундамента под опорной плитой базы колонны

= 2190,88 / 1428=1,53 кН/см2.

Для участка 1 – пластинки, опертой на 4 канта, изгибающий момент равен =0,125*1,53*9,52=17,26 кН*см,

где α1 – коэффициент, зависящий от отношения более длинной стороны пластинки hw =20 см к болеекороткой =(20-1)/2=9,5 см. По табл. Б.19 прил. Б пособия; α1= 0,125 при 20/9,5=2,1.

Для консольного участка 2 изгибающий момент вычисляется по формуле =1,53*62/2=27,54 кН*см, где с2– вылет консоли, см, равный свесу опорной плиты базы колонны =(34-20-2*1)/2 = 6 см

Для участка 3 – пластинки, опертой на 3 канта, изгибающий момент равен: = кН*см =0,133*1,53*8,52=14,7 кН*см,

где α3 – коэффициент, зависящий от отношения закрепленной стороны пластинки b к болеекороткой, незакрепленной, по табл. Б.19 прил. Б пособия; при b/ c1=20/8,5=2,35 α3=0,133;

q – давление на 1 см2 плиты;

c1 – более короткая, незакрепленная сторона пластинки, равная свесу опорной плиты базы колонны; c1=(L-h)/2 = (42-25)/2= 8,5 см.

По наибольшему из найденных для различных участков опорной плиты изгибающих моментов М2 = 27,54 кН*см определяется толщина опорной плиты базы колонны.

=√(6*27,54/26) = 2,52 см.

Толщина опорной плиты базы колонны устанавливается в соответствии с ГОСТ 82-70* «Сталь широкополосная универсальная горячекатаная» или по табл. В.2 прил. В пособия равной 28 мм.

Высота траверсы базы колонны определяется из условия прочности сварного соединения траверсы с колонной и принимается по требуемой длине сварных швов, прикрепляющих ветви траверсы к стержню колонны. Угловые швы рассчитываются на условный срез.

Определяется вид расчетного сечения углового сварного шва. Принимается полуавтоматическая сварка, материал – С 285 и сварочная проволока Св-08Г2С по табл. Б.14 прил. Б пособия.

Предварительно задаются параметры сварных швов и определяется минимальное значение βRw:

Rwf=21,5 кН/см2 (по табл. Б.14); Rwz=0,45* Run=0,45*38=17,1 кН/см2 (по табл. Б.7 и Б.3). Принимается kf=10 мм (по табл. Б.12), тогда βf=0,8 и βz=1,0 (по табл. Б.13). Тогда βf* Rwf=0,8*21,5=17,2 кН/см2 > βz* Rwz=1,0*17,1=17,1 кН/см2. Расчетным сечением является сечение по металлу границы сплавления.

Расчетная длина сварного шва равна lw = N1/(4*βz* Rwz*kf)= 2190,88 / (4*17,1*1) = 32,03 см. Высота траверсы устанавливается с учетом непровара сварного шва = 32,03+1=33,03 см. Принимаем htr = 35 см.

Проверяется прочность траверсы как балки с двумя консолями. Изгибающий момент в середине пролета определяется с учетом принятых размеров базы колонны .

Mtr = (1,53*8,25*202)/8 - (1,53*17*8,52)/2 = -308,49 кН*см,

где q = 1,53 кН/см2 - давление на 1 см2 плиты;

= (9,5+1+6)/2= 8,25 см – расчетная полоса действия нагрузки на траверсу в зоне стержня колонны, см;

= 9,5 см – свес полки колонны;

=(34-20-2*1)/2 = 6 см – вылет консоли, равный свесу опорной плиты базы колонны;

= 34/2=17 см – расчетная полоса действия нагрузки на траверсу в зоне свеса опорной плиты базы колонны;

= (42-25)/2= 8,5 см – свес опорной плиты базы колонны.

Момент сопротивления траверсы Wx =1*352/6 = 204,17 см3. Напряжения, возникающие в траверсе равны

|-308,49|/ 204,17 = 1,51 кН/см2<26 кН/см2; условие выполняется, размеры траверсы опорной плиты базы колонны достаточны.







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 1667. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия