Учебное пособие 1957

выступающая часть опорного ребра главной балки (см. рис. 10), см; hd 60 80 см заглубление колонны ниже нулевой отметки.

Переход от геометрической длины к расчётной осуществляется по формуле

В данном курсовом проекте и опирание главных балок на колонны, и прикрепление последних к фундаментам конструктивно решается шарнирными (рис. 13), поэтому в соответ-

эффициент продольного изгиба , а затем требуемые значения площади Acol,req и минимального радиуса инерции ireq :

По сортаменту колонных двутавров с параллельными гранями полок [10, табл. 21] подбирают профиль с площадью Acol, fact и меньшим из радиусов инерции ifact , ближайшими,

удовлетворяющими оба условия (91) и (92).

Для укрепления контура сечения и стенки колонны в ней устанавливают поперечные рёбра жёсткости (см. рис. 12) в соответствии с [7, п. 7.3.3] на расстоянии 2,5hw,col 3hw,col друг от друга.

Размеры выступающей части рёбер жёсткости колонн bh,col и th,col принимаются равными, мм:

Проверка местной устойчивости поясов и стенки прокатных колонн не требуется, так как она обеспечена их толщинами, определяемыми условиями проката.

4.2. Расчёт и конструирование оголовка колонны

Оголовок колонны состоит из опорной плиты, а также опорных и поперечных рёбер (см. рис. 12).

Опорную плиту, обычно строганую, устанавливают на

33

фрезерованный торец стержня колонны, а сварные швы прикрепления плиты назначают конструктивно с минимальным размером катета для данной толщины стыкуемых элементов. Толщину плиты tpl назначают в пределах 20....25 мм, а разме-

ры в плане принимают так, чтобы плита выходила за контур колонны на 15мм.

Длину опорных рёбер lr (высоту оголовка) назначают из условия размещения сварных швов, обеспечивающих передачу силы N с рёбер на стенку колонны. Ширину ребра br принимают равной ширине опорного ребра главной балки плюс две толщины плиты оголовка:

2lrtw,colRs c

Если это условие не выполняется, необходимо местное усиление стенки оголовка путём замены участка стенки в пределах высоты оголовка более толстой вставкой.

4.3. Расчет базы колонны

База колонны состоит из плиты, траверс и рёбер

(рис. 12 и 14).

Как уже было сказано, одним из её назначений служит прикрепление колонны к фундаменту с помощью анкерных болтов. Диаметр анкерных болтов принимают равным 24...32 мм. Для возможности некоторой передвижки колонны в процессе её установки диаметр отверстий для анкерных болтов прини-

34

мают в 1,5...2 раза больше диаметра анкеров. В процессе монтажа на анкерные болты надевают шайбы с отверстиями, которые на 3мм больше диаметра анкерного болта, и после установки и затягивания гаек шайбу приваривают к плите базы.

Такое прикрепление колонны к фундаменту за плиту, благодаря её гибкости, конструктивно обеспечивает требуемый в расчётной схеме шарнир (рис. 13).

Размеры плиты проверяют из условия прочности фундамента

где Rb расчётное

сопротивление бетона осевому сжатию (табл. 5), кН/см2;

фициент, принимаемый в пределах 1,2...2,5; Af площадь

обреза фундамента; Apl площадь плиты базы колонны

(рис. 14). Размеры плиты Bpl и Lpl назначают конструктивно,

исходя из размера колонны, толщины траверсы ttr 8 12мм;

35

вылета консольной части плиты b 80 120мм.

Т а б л и ц а 5

Расчётные сопротивления бетона

Плита работает как пластинка на упругом основании, воспринимающая давление от ветвей траверсы и рёбер. Для простоты, в запас прочности, её рассчитывают как пластину, работающую на изгиб, нагруженную снизу равномерно распределённым давлением фундамента и опёртую на элементы сечения стержня и базы колонны (стенки, полки, траверсы).

В соответствии с конструкцией базы плита может иметь участки, опёртые на четыре стороны (канта) контур 1 , на три канта контур 2 и консольные контур 3 (рис. 14). В некоторых случаях возможно появление контура, опертого на два канта (см. рис. 12).

Наибольшие изгибающие моменты в пластинах, опёртых на 3 или 4 канта, определяют по формуле

где коэффициент для подсчёта изгибающего момента в участках плиты, зависящий от условий опирания и соотноше-

ния сторон пластинки b . Коэффициенты , а также обозна- a

чение сторон a и b приведены в табл. 6.

Значения a и b определяют для размеров в свету. Для участка, опирающегося на три стороны, значения при

b 0,35 в запас прочности находят как для консоли вылетом a

b по формуле

37

При 0,35 b 0,5 коэффициент определяют по линейной a

интерполяции.

Для плит, опирающихся на четыре канта, при b 2 из- a

гибающий момент определяется как для однопролётной балки по формуле

По большему из найденных для различных участков плиты изгибающих моментов вычисляют требуемую толщину плиты

20....40 мм. При резком отличии моментов по величине на различных участках плиты надо внести изменения в схему опирания плиты (см. рис. 12), чтобы по возможности выровнять значения моментов, что должно привести к уменьшению толщины плиты.

Усилие стержня колонны передается на траверсу через сварные швы, длина которых и определяет высоту траверсы htr . Так как ветви траверсы прикрепляются к стержню колон-

ны четырьмя швами, то требуемую высоту траверсы можно вычислить по формулам:

сплавления.

38

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Надеемся, что, выполнив данный курсовой проект, на примере наиболее простых конструктивных элементов изогнутых и центрально сжатых, студенты закрепили свои теоретические знания, получили навыки реальной работы с нормативной и справочной литературой, освоили принципы конструирования элементов стальных конструкций. Этот опыт, несомненно, пригодится при проектировании более сложных конструкций и их элементов в дальнейшей работе над курсовым и дипломным проектами.

39

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.ГОСТ 82-70* Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный. Сортамент. М.: Изд-во стандартов, 1988.

2.ГОСТ 19903-74* Прокат листовой горячекатаный. Сортамент. М.: Изд-во стандартов, 1974.

3.Колодёжнов, С.Н. Металлические конструкции рабочей площадки в примерах: учеб.-метод. пособие / С.Н. Колодёжнов, Воронежский ГАСУ. Воронеж, 2015. 82 с.

4.Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы конструкций: Учеб. для строит. вузов / В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др.; Под ред. В.В. Горева. 2- е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2001. 551с.

5.Металлические конструкции: учебник для студ. высш.

учеб. заведений / Ю.И. Кудишин, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.; под ред. Ю.И. Кудишина 8-е изд., перераб. и доп.- М.:Издательскийцентр«Академия»,2006–688 с.

6.Перечень единиц физических величин, подлежащих применению в строительстве. СН 528-80 / Госстрой

СССР. М.: Стройиздат, 1981. 34с.

7.СП 16.133330.2017 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. — М.:ОАО "ЦПП", 2017. — 148 с.

8.СП 20.133330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. — М.: ОАО

"ЦПП", 2011. — 80 с.

9.СП 294.1325800.2017 Конструкции стальные. Правила проектирования. — М.:ОАО "ЦПП", 2017. — 158 с.

10.Справочные материалы для проектирования сталь-

ных конструкций: учеб.-справ. пособие для студ. спец. 270800 "Строительство" и 271101 "Строительство уникальных зданий и сооружений"/ А.С. Щеглов, В.И. Щеглова, И.П. Сигаев. — 3-е. изд. испр. и доп. — Воронеж, 2016. — 197 с.

40