Розрахунок і конструювання оголовка колони 1

Розрахунок оголовка зводиться до:

1. Визначенню товщини вертикального ребра.

2. Визначенню висоти вертикального ребра.

Товщину ребра визначаємо з розрахунку ребра на зминання.

Площа мнеться поверхні:

- розрахунковий опір сталі зминанню

Розрахункова ширина ребра:

- ширина опорних ребер балок

- товщина опорної плити оголовка

Приймаємо товщину ребер.

Задаємося катетом шва kf = 10 мм

Значення коефіцієнтів при зварюванні в нижньому положенні рівні:

Таким чином, розрахункові опори зварного шва по металу шва і по межі сплавлення відповідно дорівнюватимуть (по табл.3 СНиП II-23-81 *):

Значення коефіцієнтів при зварюванні в нижньому положенні рівні:

Cледовательно, розрахунковим перерізом є перетин по металу кордону сплаву. Тоді довжина одного кутового шва буде дорівнює (при kf = 10 мм - для вставки стінки в колону> 10 мм).

Приймаємо hp = lw + 1 = 34 + 1 35 см

Висота ребра дорівнює повній довжині шва l = 35 см = 350 мм

Розрахунок і конструювання бази колони.

Розрахунок зводиться до:

1. Визначенню необхідної площі опорної плити і її розмірів в плані.

2. Визначенню товщини плити.

3. Визначенню висоти траверси.

1) Необхідна площа опорної плити:

- навантаження від колони

- розрахунковий опір бетону зминанню

Опорна плита бази колони кріпиться до бетонної або залізобетонному фундаменту за допомогою анкерних (фундаментних) болтів.

- коефіцієнт, що залежить від характеру розподілу навантаження від колони по площі зминання

Оскільки маємо рівномірно розподілене навантаження (в першому наближенні),

= 0,85 кН / см 2 - розрахунковий опір бетону стиску, що приймається за Сніпу «Бетонні і залізобетонні конструкції» відповідно до класу заданого бетону (в нашому випадку B15).

- коефіцієнт, що залежить від характеру опирання опорних плит на фундамент і від класу бетону. При класі бетону нижче B25,

- коефіцієнт перерахунку розрахункового опору бетону стисканню до розрахункового опору бетону зминанню, який залежить також від класу бетону. У нашому випадку

Попередньо визначаємо розміри опорної плити в плані, припустивши, що вона квадратна.

Приймаємо розміри плити, м (з конструктивних міркувань, щоб консолі були рівні їх мінімального значення 80мм), тоді

Розрахунок і конструювання оголовка колони 1

Мал. 4.18. База наскрізний колони

2) Визначення товщини опорної плити:

Плита працює на вигин від реактивного тиску бетону фундаменту, прикладеного до плити знизу.

Розраховуємо плиту як тонку пластину. Для цього розбиваємо її на ділянки 1, 2, і 3 (рис. 4.17).

1 - розраховується як пластина, закріплена по чотирьох сторонах.

2 - як пластина, закріплена за трьома сторонами

3 - як консольна пластина (плита)

· Максимальний згинальний момент на ділянці 1:

- менша із сторін ділянки

# 945; = 0,055 - коефіцієнт, що приймається за таблицею методу т. Пружності і залежить від співвідношення сторін ділянки

- прийнята площа по закругленим розмірами

· Максимальний згинальний момент на ділянці 2 розраховуємо як для консолі або як для пластини, закріпленої за трьома сторонами:

- Залежить від співвідношення сторін ділянки: якщо. то розраховуємо момент як для консолі:

з1 = 80 + - = 80 + = 146,5 [мм]

У нашому випадку>. тому вважаємо за ф-ле як для консолі за формулою:

· Максимальний згинальний момент на ділянці 3:

Оскільки вигинає момент на другій ділянці різко відрізняється від інших, необхідно внести зміни в схему спирання плити додаванням додаткових діафрагм завтовшки 10 мм, щоб по можливості вирівняти значення моментів, що має привести до полегшення бази.

Максимальний згинальний момент На ділянці 2 ':

- менша із сторін ділянки

# 945; = 0,125 - коефіцієнт, що приймається за таблицею методу т. Пружності і залежить від співвідношення сторін ділянки

- залежить від співвідношення сторін ділянки: якщо. то розраховуємо момент як для консолі:

У нашому випадку . тому вважаємо за ф-ле як для консолі за формулою:

За отриманим максимальному вигинає моменту визначаємо необхідну величину плити:

3) Розрахунок висоти траверс:

Висота траверс визначається по необхідної довжині вертикальних зварних швів. Вважаємо в запас міцності, що зусилля на плиту передається тільки через шви, що прикріплюють стовбур колони до траверс і не враховуємо шви, що з'єднують стовбур колони безпосередньо з плитою бази. Траверса працює на вигин, як балка з двома консолями. Висота траверси визначається з умови міцності зварного з'єднання траверси з колоною. Розрахуємо кутові шви на умовний зріз.

Необхідну довжину зварних швів розраховуємо за двома перетинах шва: по металу шва і по межі сплавлення.

n = 4 (тому що чотири розрахункових вертикальних шва)

# 946; f - коефіцієнт проплавления (СНиП)

- розрахунковий опір металу шва (СНиП)

- катетом шва задаємося в залежності від товщини зварювальних елементів

Зварні шви будемо виконувати напівавтоматичним зварюванням електродами Е42, виконаними з дроту суцільного перетину Св-08А зі значенням кН / см 2. Для стали С255 значення кН / см 2. Таким чином, розрахункові опори зварного шва по металу шва і по межі сплавлення відповідно дорівнюватимуть (по табл.3 СНиП II-23-81 *):

Значення коефіцієнтів при зварюванні в нижньому положенні рівні:

Отже, необхідно розрахувати зварений шов на умовний зріз по металу кордону сплаву.

У перетині по металу шва:

Висота траверс: (враховуємо можливий непровар швів).