Расстояние между ветвями b:

Находим из условий:

𝜆_ef = ;𝜆_х = 𝜆_ef

Приравнивая полученные жесткости получаем:

𝜆_у =

𝜆_у = = 51,96

Требуемый радиус инерции относительно оси Y: i_тр.у. = = 9.47

Определим расстояние между ветвями b: b = = 18,2 см

Принимаем b = 200 мм

Расстояние между планками

= = 3,23 см

=см²

𝜆_в =

𝜆_ef = = 21,8

𝜆₀ = 21,8= 0,77≈0,8

Коэффициент устойчивости 𝜑 = 0,967

4. Расчет оголовка колонны

Оголовок колонны – узел передачи нагрузки с балок на колонны. Балка опирается на колонну сверху. Опирание балок на колонну – жесткое. Оголовок состоит из плит и ребер.

Толщину оголовка принимаем 32 мм. Плита поддерживается ребрами, приваренными к стенке колонны. Ширина опорных ребер балок 21 см.

Расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности R_p = 33.6 кН/см²

A_тр = = 109.68 см²

Усиление передается на колонну по длине

L = b + 2t = 21 + 2*3.2 = 27.4 см

Расчетная толщина ребер

t_p ≥

Принимаем 5 см

Сварка полуавтоматическая в среде углекислого газа, материал – сталь С285. Сварку производим проволокой Св-08Г2С. Из СНиПа принимаем расчетное сопротивление маталла шва кН/см²

Расчетное сопротивление металла границы сплавления

кН/см²

β_f = 0,9 – по металлу шва

β_z = 1,05 – по металлу границы сплавления

Определим какое сечение в соединении является расчетным (более опасное) :

β_f R_wf = 0,9*21,5 = 19,1 > β_z R_wz = 1,05*17,1 = 17,96 кН/см²

Следовательно, расчетным является сечение по металлу границы сплавления.

Требуемая длина шва l_w =

Длина шва с учетом дефектов

l = l_w + 1 = 57.01 + 1 = 58.01 см

Принимаем высоту ребра h_р=l=60 см

Условие на смятие:

кН/см² < R_p = 33.6 кН/см²

4. Расчет базы колонны

Конструкция базы должна отвечать принятому в расчетной схеме колонны способу сопряжения её с фундаментом, при шарнирном сопряжении колонны с основанием анкерные болты ставят лишь для фиксации проектного положения колонны и закрепления ее в процессе монтажа. База состоит из траверсы и опорной плиты.

Расчет плиты базы

Требуемая площадь плиты базы колонны:

При центрально сжатой колонне и значительной площади плиты напряжения под плитой в бетоне можно считать равномерно распределенными чему соответствует

и кН/см²

Материал фундамента – бетон класса В15

кН/см² – расчетное сопротивление бетона класса В15

- площадь плиты опорной

- площадь обреза фундамента

= = 3705,6 см²

см

В соответствии с сортаментом принимаем В = 520 мм

Уточняем размер консольного свеса:

С=0,5(52 -36 -2*1,2) = 6,8 см

Длина плиты:

L = = 71,3 см

Принимаем L = 800 мм

Уточняем площадь плиты

А_пл = 52*80 = 4160 см²

Напряжения под плитой(реактивный отпор бетона):

Ϭ_р = q_бет = кН/см² < R_b кН/см²

Плита работает на изгиб как пластинка, опертая на соответствующее число катов( сторон). Нагрузкой является отпор фундамента. В плите имеются три участка.

Участок 1. консольный

Плита работает, как консоль длиной C = 6.8 см

M₁ = = 20.58 кНсм

Участок 2.опертый на 3 канта

=> M₂ = βq_бет = 0,17 кНсм

Участок 3. Опертая на 4 канта

М₃ = αq_бет

a/b = 400/175.5 = 2.28 >2 => M₃ = == 34,27кНсм

Требуемая толщина плиты:

== 2.57 см

По сортаменту принимаем толщину плиты базы

t_плиты = 28 мм