Расчет и конструирование конструкций балочной клетки (стр. 6 из 7)

, (3.7)

Где

– коэффициенты, зависящие от вида колонны и равны соответственно 0,42 и 0,24.

см

Руководствуясь конструктивными соображениями принимаем h=b и c учетом сортамента компонуем сечения. Согласно ГОСТ 82–70* предварительно принимаем b=340 мм, h=340 мм, t_f=20 мм

Высота сечения колонны

/20*595=29,8 см.

Рисунок 20 – Сечения центрально-сжатой колонны

Для увеличения радиуса инерции

следует стремиться, чтобы площадь сечения поясов составляла 80% общей площади колонны.

(3.8)

см

Тогда толщина стенки должна составлять:

, (3.9)

где

см.

см

Принимаем t_w=10 мм

На долю поясов приходится площадь:

(3.10)

см

Требуемая толщина одного пояса:

(3.11)

см

Для поясов принимаем листы

=20 мм.

Принятое сечение проверяют на устойчивость.

Фактическая площадь сечения стержня:

(3.12)

см

Минимальный момент инерции:

(3.13)

см

Минимальный радиус инерции:

(3.14)

см

Наибольшая гибкость:

(3.15)

< 120

Используя полученное значение

, по таблице 1 приложения определяем

Проверяют сечение колонны по условию:

(3,16)

кн/см

21,36 кН/см² < 22.8 кН/см

Условие выполняется.

Проверка местной устойчивости поясов колонны.

(3.17)

Для обеспечения местной устойчивости пояса колонны двутаврового сечения с условной гибкостью

отношение расчётной ширины свеса поясного листа

к толщине

принимаю не более:

, (3.18)

где

, (3.19)

Рисунок 21 – К проверке местной устойчивости полки

Проверка местной устойчивости стенки колонны

Очень тонкая стенка может выпучиться, поэтому для обеспечения её устойчивости должны выполняться следующие условия:

при

, (3.20)

, (3.21)

Местная устойчивость стенки обеспечена.

4. Расчёт базы колонны

Конструкция базы должна отвечать принятому в расчётной схеме колонны способу закрепления её нижнего конца. При шарнирном опирании анкерные болты крепят непосредственно к опорной плите, за счёт гибкости которой обеспечивается податливость соединения. При жёстком сопряжении болты (не менее четырёх) крепят к стержню колонны посредством специальных столиков и затягивают с напряжением, близким к расчётному сопротивлению, что устраняет возможность поворота стержня.

Расчётная сила давления на фундамент с учётом веса колонны:

, (4.1)

где

– усилие в колонне,

= 2371,58кН

– плотность стали,

=7,85т/м³;

– площадь сечения колонны,

=152,4см²;

– ускорение свободного падения,

;

– высота колонны,

=5,95 м;

– коэффициент надёжности по нагрузке,

=1,05;

Требуемая площадь опорной плиты базы колонны:

, (4.2)

где

– расчётное сопротивление сжатию (смятию) бетона фундамента

, (4.3)

где

– расчётное сопротивление сжатию бетона (призменная прочность),

бетон класса В12,5

;

–

;

– площадь фундамента;

Ширина опорной плиты базы:

, (4.4)

где

– ширина колонны;

=340 мм

– толщина траверсы

, принимаю

;