3.4 Расчет и конструирование узлов рамы.

Расчет и конструирование опорного узла (базы) рамы.

Основным расчетным усилием в такой базе является продольная сила (N). Возникающий при работе рамы распор (H) имеет сравнительно небольшие значения. Распорные усилия частично воспринимаются анкерными болтами и бетоном фундамента, а частично силами трения, возникающими по поверхности контакта плиты базы и бетона фундамента. При значительных распорных усилиях устанавливается специальная анкеровка колонны в фундаменте.

Расчет и конструирование безтраверсной базы сводится к определению размеров опорной плиты и ее толщины.

Размеры опорной плиты зависят от усилия (N) в стойке рамы на уровне подошвы плиты и расчетного сопротивления бетона местному смятию. Условие прочности бетона фундамента для центрально-сжатой колонны (при М=0) следующее:

− площадь опорной плиты;

−расчетное сопротивление бетона фундамента местному смятию;

− расчетное сопротивление бетона фундамента на сжатие; устанавливается по СНиП 2.03.01-84 в зависимости от класса бетона; для фундаментов обычно принимают класс бетона не выше В25;

− коэффициент, учитывающий объемный характер напряженного состояния бетона под подошвой плиты;

можно принять ;

− площадь верхнего обреза фундамента.

Средние напряжения в бетоне под плитой базы:

Толщина плиты определяется из условия ее прочности при работе на изгиб по формуле:

, где − максимальный изгибающий момент в плите от напряжений , рассматриваемых в качестве внешней нагрузки на плиту.

Для определения плита разбивается на простейшие участки с четко обозначенными граничными условиями. Границами участков служат полки и стенка двутавра, траверсы и ребра (если они имеются), а также линии, совпадающие с линиями изломов упругих линий плиты. На рис. 3.1 плита разбита на три характерных участка в соответствии со схемой ее работы. На участке №2 плита работает по консольной схеме. Для участка №1 можно принять консольную схему с защемлением пластины по линии . Равнодействующие изгибающих моментов по линиям и определяется следующим образом:

− равнодействующие распределенной нагрузки ;

На участке №3 с некоторым приближением плиту можно рассматривать как пластину, опертую по трем сторонам и со свободной кромкой по линии . Изгибающие моменты по линиям и определяются по формулам:

− коэффициенты, зависящие от отношения .

Полученное по формуле значение округляется до числа, ближайшего к значению толщины листовой стали по ГОСТ 19903-74 . Принимаем

Катет сварных швов, прикрепляющих двутавр к плите базы, в курсовом проекте можно принять без расчета в следующем диапазоне значений:

= 6 мм − минимальный катет шва;

− максимальный катет шва;

= 8 мм − принятый размер катета шва;

, где толщина стенки двутавра.

Карнизный узел.

Сопряжение ригеля со стойкой выполняется с помощью сварки или с использованием высокопрочных болтов. Меньшей трудоемкостью при монтаже конструкций обладают болтовые соединения. При конструировании узлов важно обеспечить минимальную податливость соединения.