Материал: 315
Это количество болтов ставят на каждую полунакладку. Длина накладок на полку определяется исходя из условия размещения болтов по табл.39 1 .
2.Стык стенки.
Стенку перекрывают двумя вертикальными накладками. Определяем высоту накладки
hн hcm 2 kш 2см.
Определяем толщину накладки из условия hст tcm 2 tн hн ,
откуда tminн hcm tcm .
2 hн
Момент, действующий на стенку:
М ст М стыка М п .
Максимальное горизонтальное усилие от изгибающего момента, действующее на каждый крайний наиболее нагруженный болт:
Nmax |
Mcm lmax |
Qв.б |
, |
|
mрядов li2 |
||||
|
|
|
где lmax – максимальное расстояние между крайними симметричными болтами; m – число вертикальных рядов болтов на полунакладке; li2 –
сумма квадратов шагов болтов.
Полунакладка
н |
1 |
2 |
max |
l |
|||
h |
l |
l |
= |
|
|
|
3 |
|
|
|
l |
т1 т2
Вертикальное усилие от поперечной силы, приходящееся на один высокопрочный болт:
V Qстыка ,
n
где Qстыка – поперечная сила в месте стыка; п – число болтов на полунакладке.
Прочность стыка стенки считается удовлетворительной, если выполняется условие
S Qв.б ,
где S – равнодействующая усилий в болте от момента и поперечной силы
|
|
|
|
|
|
|
M cm lmax |
2 |
Qстыка |
2 |
||
|
2 |
|
|
2 |
|
|
||||||
S |
Nmax |
|
V |
|
|
|
2 |
|
|
|
. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
m li |
|
|
|
|
|
4.Центрально-сжатая колонна
4.1.Подбор сечения
Вработе требуется произвести расчет колонны нижнего этажа многоэтажного 
производственного здания. Предполагается, что
колонна работает на центральное сжатие, а |
|
N |
|
|
|||||||||
|
|
||||||||||||
ветровые нагрузки воспринимаются системой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hср |
||
вертикальных связей .Угол |
|
25 – для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
снеговой нагрузки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Конструктивная схема |
|
|
Расчетная схема |
||||||||||
/2 |
|
г.б |
|
h |
|
Н |
o |
0,000 |
l |
|
|
z |
|
h |
|
N
– по табл. 71, а 1
l0 – расчетная длина стержня колонны при условии шарнирного закрепления на фундаменте
l0 H hz hг.б ,
2
где Н – высота этажа от пола до низа главной балки (см.задание); hz 700 мм – высота заделки от обреза фундамента до уровня пола 1-го этажа; hг.б – высота главной балки.
Задаемся типом сечения – двутавровое сварное.
Для определения расчетной продольной силы в наиболее нагруженном сечении колонны N определяем грузовую площадь Агр.
L2
Агр
L1
Агр L1 L2,
L1, L2 – по заданию
Расчетная продольная сила N
N |
q |
|
|
|
|
q |
|
|
|
|
lг.б |
|
Aсеч |
|
|
|
|
|
|
|
|
Aгр |
|
|
|
пэт |
1 |
пост |
пост |
вр |
fвр |
0 |
f |
|
f |
||||||||||||||||||||
Aгр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нср 1кН / м f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Агр qчерд qкров fпост qсн |
nэт, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
где Агр – грузовая площадь; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
qпост fпост |
gвр fвр |
– см. расчет второстепенной балки; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
lг.б L1 – по заданию; lв.б L2 – по заданию;
Aсеч 2 вп tп tcm hcm – площадь сечения главной балки;
0 – объемный вес металла, равный 78,5 кН/м3;
– линейная плотность металла второстепенной балки по сортаменту;
f – коэффициент надежности по нагрузке для металлических
конструкций, табл. 1 2 ; пэт – количество этажей по заданию; qчерд – по заданию;
qкровли – по заданию;
qcн – полное расчетное значение снеговой нагрузки 2, табл. 4 ;
Нср – средняя высота колонны в пределах одного этажа;
Нср hэт hг.б;
hэт – высота этажа по заданию;
hг.б. – высота главной балки по расчету;
1 кН/м – ориентировочный вес погонного метра стержня колонны. Требуемая площадь сечения колонны определяется из условия
устойчивости центрально-сжатого стержня.
Расчетное сечение:
Атр |
|
N |
|
|
, |
|
|
|
|
||
|
Ry |
c |
п |
||
|
|
|
в |
||
где – коэффициент продольного изгиба для предварительного расчета принимаем (при =90) по табл. 72 1 .
Размеры полок и стенки должны отвечать требованиям:
1. Ап 0,4 Атр – площадь сечения одной полки; Аст 0,2 Атр – площадь сечения стенки.
2. вп hст.
3. tст 8 16мм; отсюда hст Acm ,
tcm
tcm tn 3tcm, отсюда вn Ап . tп
y
tcm
hcm tn
конструктивным
4.2. Расчет колонны на устойчивость
Для принятых размеров сечения колонны определяем его фактические геометрические характеристики.
Площадь сечения:
А 2вп tn hcm tcm.
Моменты инерции относительно центральных осей
I y tcm h3cm вп tn hcm tn 2 ;
12 2
I x tn в3n .
6
Из полученных значений моментов инерции устанавливаем меньшее
Imin.
Определение минимального радиуса инерции сечения
imin 
Imin .
A
Гибкость стержня колонны
max l0 , но не более 120.
В зависимости от max определяем коэффициент продольного изгиба
min по табл. 72 1 .
Проверка устойчивости выполняется по формуле
N
min A Ry c.
Сечение считается подобранным, если недонапряжение не превышает
5 %.
4.3. Проверка местной устойчивости элементов колонны
Для стенки колонны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
|
0,8 |
|
|
|
hcm |
|
|
E |
; |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tcm |
|
|
|
|
Ry |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
при |
|
0,8 |
|
hcm 0,36 0,8 |
cm |
|
|
E |
|
|
, но не более 2,9 |
E |
; |
|||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ry |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
tcm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ry |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
hcm |
Ry |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где ст |
|
– приведенная гибкость. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
tcm |
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Для полки колонны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
в п 0,36 0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
Е |
, |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
tп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rу |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в п |
|
|
|
Ry |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где п |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tп |
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
в п вп tст .
2 2
При невыполнении условия необходимо изменить размеры полки и повторить проверку.
5.База колонны с траверсами
5.1.Определение размеров опорной плиты
Расчетная продольная сила N в колонне на уровне базы определяет размеры опорной плиты колонны.