2020-10-11
382
Задача 2.22. Подобрать сечение стержня основной стальной колонны выполненной из прокатного широкополочного двутавра. Нагрузка, действующая на колонну N = 550 кН, коэффициент надежности по ответственности γ n = 0,95. Сталь С345 – 4 (для сталей с обозначением категории: С345 – 3, С345 – 4, расчетные сопротивления определяются как для стали С345), коэффициент условия работы γ с = 1. Длина колонны l равна расчетной длине lef = 3,2 м. Данные расчета задачи 2.22 будут использованы в задачах 2.26, 2.28, 2.29.
Задача 2.23. Проверить общую устойчивость стальной второстепенной колонны, выполненной из двутавра 20К1. Нагрузка, действующая на колонну,приложена по центру тяжести сечения, N = 100 кН, γ n = 1,1. Сталь С245, коэффициент условия работы γ с = 0,95. Колонна шарнирно закреплена вверху и внизу, длина стержня колонны l = 7,0 м.
Задача 2.24. Подобрать сечение центрально сжатого стержня решетки стальной стропильной фермы (конструкцию стержня см. на рис. 2.23) выполненного из двух спаренных уголков. На стержень действует сжимающее усилие N = 500 кН (нагрузка статическая); γ n = 1,0. Расчетные длины: lef , х = 3,5 м, lef , у = 3,5 м. Толщина фасонки t = 12 мм. Сталь С245. Коэффициент γ с определить по табл. 2.2 Приложения 2.
|
|
|
Задача 2.25. Проверить общую устойчивость центрально сжатого пояса стропильной фермы, выполненного из прокатных уголков (конструкцию элемента сжатого пояса фермы см. на рис. 2.23). Нагрузка статическая N = 400 кН, γ n = 1,0. Сталь С345, коэффициент условия работы γ с определить по табл. 2.2 Приложения 2. Расчетные длины: lef , х = 3,0 м, lef , у = 3,0 м. Сечение пояса фермы состоит из двух уголков 2∟110×110×8.
Расчет элементов колонн
В колоннах кроме стержня (см. примеры 2.15; 2.16) необходимо рассчитывать и конструировать ее верхнюю часть – оголовок и нижнюю часть – базу.
Оголовки колонны
Оголовок обеспечивает передачу нагрузок от балок на стержень колонны.
Рис.2.24 Оголовок колонны. К задаче 2.26:
1 – опорное ребро оголовка; 2 – опорная плита; 3 – опорные рёбра балок;
4 – стальная прокладка
Конструкция оголовка во многом зависит от способа передачи на колонну давления от балок. Простейшее опирание балок получается при свободном сопряжении, когда балки передают опорные реакции через фрезерованные торцы опорных ребер (рис. 2.24). Толщина опорной плиты оголовка принимается без расчета 16–25 мм. В случае, если ширина колонны из прокатного двутавра меньше, чем ширина опорных ребер балок, плита поддерживается траверсами (рис. 2.25).
Рис.2.25. Оголовок колонны с траверсами. К примеру 2.18, задаче 2.27:
1 – траверсы; 2 – опорная плита; 3 – опорные рёбра балок
Базы колонны
|
|
|
База обеспечивает крепление колонны и передает нагрузки на фундамент. Существует много различных конструкций баз. Самая простая конструкция базы колонны состоит из опорной плиты, которая приварена к стержню. Колонна крепится к фундаменту анкерными болтами за опорную плиту. Подобное крепление считается шарнирным.
Рис.2.26. База колонны. К примеру 2.20:
1 - опорная плита; 2 – фундамент; σф – напряжение в фундаменте под плитой
Опорная плита передает давление на фундамент р = σф (рис. 2.26). Размеры опорной плиты должны обеспечивать передачу такого давления, которое способен выдерживать бетон фундамента
σф = N / A пл ≤ Rb , loc , (2.13)
где N – усилиепередаваемое от колонны на фундамент; A пл – площадь опорной плиты базы колонны; Rb , loc – расчетное сопротивление бетона фундамента местному сжатию (приближенно значение Rb , loc можно принять равным призменной прочности бетона Rb (см. подраздел 3.1)).
Рис.2.27. База колонны с траверсой:
1 – опорная плита; 2 – траверса.
Для обеспечения большей жесткости опорной плиты, к ней приваривают вертикальные листы (траверсы), которые разделяют плиту на отдельные пластины, что ведет к уменьшению требуемой толщины опорной плиты (рис. 2.27).
