4.4. Конструктивный расчет стержня колонны

Коэффициенты условий работы:

m_в= 0,85 – для условий эксплуатации В2 , табл. 5[1];

m_б= 1– для колонн с высотой сечения 50 см , и менее табл. 7[1];

m_сл= 1,0 – при толщине слоя досок в пакете 33 мм , табл. 8[1];

_n= 0,9 – коэффициент надежности по назначению для зданий IIIкласса ответственности, стр. 34 [2];

Поправочные коэффициенты:

Расчетные усилия:

;

;

Расчетная схема

4.4.1. Проверка устойчивости колонны в плоскости поперечника

В плоскости поперечникастержень колонны испытывает сжатие с изгибом.

Площадь сечения:

.

Момент сопротивления:

.

Расчетная длина с учетом неполного защемления в фундаменте , п.4.5.[1]:

.

Радиус инерции:

.

Гибкость:

.

Коэффициент продольного изгиба , п.4.3.[1]:

при , то.

Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента:

.

где

Изгибающий момент по деформированной схеме:

.

Условие прочности:

;;

- условие прочности обеспечено.

4.4.2. Проверка устойчивости колонны из плоскости поперечника

Расчетная схема

Из плоскости поперечника колонна испытывает центральное сжатие.

Предварительно определяем φ_у, предполагая, что промежуточных связей нет

Расчетная длина:

.

Радиус инерции:

.

Гибкость:

;

так как нет необходимости в постановке промежуточных связей.

13. 5. Расчет и конструирование узлов

5.1. Сопряжение стоек-колонн с фундаментами на наклонно - вклеенных стержнях

Рис. 14. Узел соединения колонны с фундаментом:

а – конструкция узла; б – расчетная схема;1 – фундаментные болты; 2 – траверсы;

3 – болты; 4 – вклеенные стержни;5 – эпоксидная шпаклевка.

Исходные данные: поперечное сечение колонны b_кх h_к= 17,5 х 49,5 см. Доски из сосны 2-го сорта толщиной 33 мм. Размеры опорной плитыb_оп=b_к+(180 – 200)=175+200=375 мм;

h_оп=h_к+(100 – 160)=495+160=655 мм.

Требуется спроектировать опорный узел дощатоклееной колонны с металлическими траверсами.

Расчет анкерных болтов

;

;

Относительный эксцентриситет

имеется отрывной участок по плоскости сопряжения следовательно требуется расчет фундаментных болтов и элементов траверс.

Принимаю опорную плиту базы стойки-колонны размерами 37,5x65,5. Для фундамента класс бетона В10,R_b= 61,2 кгс/см²;

Напряжения на поверхности фундамента:

;

;

Высота сжатой зоны:

;

Задаемся

;

Принимаем фундаментные болты по ГОСТ 538-88 с расчетным сопротивлением R_y=185МПа=18,5кН/см².

По прил. 2 принимаем болт диаметром d_ан=22мм, которому соответствуетF^нт=3,03см²>2,95см².

Расчетную несущую способность соединительных (нагельных) болтов для крепления траверс к колонне находим по формуле как наименьшее из 2-х значений.

Принимаем Т_б=10кн/шов

Количество болтов

Принимаем 4 болта, размещаем их в 2 ряда с шагом

Принимаем

Расстояние между фундаментными болтами в плане получим с учетом принятых а=95мм и d_ан=36мм.