6.3 Определение расчетной длины колонны

μ – коэффициент расчетной длины, зависящей от условий закрепления

колонны;

l₀ – геометрическая длина колонны (ее участка)

Н – отметка настила;

h_н – толщина настила;

Н_з = 0.3 - глубина заделки, отметка верха фундамента;

t_з – толщина защитного слоя;

h_{гб, бн} – высота главной балки и балки настила.

Расчетная длина колонны в плоскости главных балок:

Расчетная длина колонны в плоскости, перпендикулярной плоскости главной

балки, в плоскости связей:

6.4 Сбор нагрузок на колонну

∑F_оп = 91,44кН –опорная реакция ГБ

∑q = 4,98кн/м²

А_гр- грузовая площадь колонны.

L – полная длина главной балки;

k – величина консоли на балке настила.

6.5 Определение требуемой площади сечения колонны

N – расчетная нагрузка на колонну, кН;

γ_с – коэффициент условий работы – табл.6/1/;

φ – коэффициент продольного изгиба – табл.72/1/, при λ = 70.

6.6 Выбор типа сечения колонны

По сортаменту подбираем I 10

A = 12см² > А_тр = 4.3см²

h = 100мм I_x = 198см⁴ I_y = 17.9см⁴

b = 55мм W_x = 39.7см³ W_y = 6.49см³

t_ст = 4.5мм i_x = 4.06см i_y = 1.22см

t = 7.2мм S_x = 23см³ A = 12см²

6.7 Проверка устойчивости колонны

< R_yγ_c

N – расчетная продольная сила на колонну, кН;

А – площадь сечения колонны, см²;

φ_min – минимальное значение коэффициента устойчивости центрально сжатой

колонны сплошного сечения – табл.72/1/;

<

Найдем фактическую гибкость колонны:

=> табл.72/1/ φ_min = 0,126

Устойчивость колонны не обеспечивается, увеличиваем номер проката.

По сортаменту принимаем двутавр № 14 по Гост 8239-89,

A = 17,4см² > А_тр = 4.3см²

Г еометрические характеристики сечения:

h = 140 мм; b = 73 мм;

tп = 7,5 мм; S = 46,8 см3;

Jx = 572 см4; tст = 4,9 мм;

А=17,4 см2; Wх = 81,7 см3

<

Найдем фактическую гибкость колонны:

=> табл.72/1/ φ_min = 0,239

Устойчивость колонны обеспечивается

Проверка равноустойчивости:

< 20%

< 20%

Колонна равноустойчива.

6.8 Расчет базы колонны

а) определение размеров опорной плиты:

N = 95.1кН – расчетная нагрузка на фундамент;

R_b,loc – расчетное сопротивление материала фундамента смятию,

R_b = 4.5 МПа – призменная прочность бетона;

А_f = 4900 см² – площадь фундаментной плиты (7070см);

А_pl = 952 см² – площадь базы колонны (3428см);

α = 1 – для бетона класса ниже В25;

Принимаем плиту размером 3428 см, А_pl = 952 см², верх фундамента 7070

см, А_f = 4900 см².

б) Определение толщины плиты:

Расчетное давление под плитой:

N – расчетная нагрузка, действующая на стержень колонны, кН;

А_pl = ab – принятая площадь опорной плиты.

Система траверс и сечение колонны делят опорную плиту на участки. На

каждом участке необходимо определить изгибающий момент для полосы,

шириной в 1 см.

Рассматриваем четыре участка:

- консольные участки плиты (участок №1);

- участок опертый на три стороны (участок №2);

- участок опертый на четыре стороны (участок №3).

Выделяем на первом участке плиты полосу шириной 1см и определяем момент:

Находим С первого участка.

Участок №2 работает как плита опертая на три стороны:

- табл.6/6/.

Участок №3 работает как плита, опертая на четыре стороны:

- табл.5/6/.

Толщина плиты определяется из условия:

M_max – наибольший изгибающий момент, действующий на участке опорной

плиты;

γ_с = 1.1;

W_пл – момент сопротивления плиты:

Принимаем t_пл = 30мм.

в) Определение габаритов траверсы:

Считается, что усилие со стержня колонны передается на траверсу через

сварной шов.

Определяем длину сварного шва:

ур.120,121/1/

n = 4 – число сварных швов;

k_f – катет сварного шва, крепящего траверсу:

t_тр = 15мм – толщина траверсы

Разрушение по металлу шва:

Разрушение по границе сплавления:

R_wf,wz – расчетное сопротивление сварного углового шва при разрушении по

металлу шва, по границе сплавления – табл.3/1/.

МПа

γ_wf,wz – коэффициенты условий работы сварных швов;

β_f,z – коэффициенты глубины проплавления шва – табл.34/1/.

γ_с = 1.1 – коэффициент условий работы – табл.6/1/.

Определение погонной нагрузки на траверсу:

- ширина грузовой площади траверсы.

1- траверса, 2 – плита.

г) Проверка прочности траверсы:

- по нормальным напряжениям:

ур.28/1/

M_max – наибольшее значение изгибающего момента (кНм);

γ_с = 1.1;

W_тр – момент сопротивления сечения траверсы.

Прочность обеспечена.

- по касательным напряжениям:

ур.29/1/

Q_max - наибольшее значение поперечной силы.

Прочность обеспечена.

- от совместного действия нормальных и касательных напряжений:

ур.33/1/

Прочность обеспечена.

- проверка прочности угловых сварных швов, крепящих траверсу по

равнодействующей напряжений:

ур.126/1/

Прочность обеспечена.

- проверка прочности фундамента:

>

Прочность обеспечена.