3. Розрахунок і конструювання з’єднання надкранової і підкранової частини колони

З’єднання виконується за допомогою траверси, висоту якої конструктивно приймаємо: . Товщину тра­верси приймаємо . Тоді . Розрахунко­вий опір на зсув згідно з ( [3], с. 5, табл. №1*) ви­значаємо за формулою:

.

Зусилля в поличках надкранової частини колони від по­здовжньої сили і моменту визначаємо за формулою:

,

де  висота перерізу верхньої частини колони.

 відповідна поздовжня сила в перерізі 2-2.

 найбільший момент у перерізі 2-2.

Задаємося катетом шва , виходячи з товщин елементів, що з’єднуються.Перевіряємо напруження у зварних швах конструкції траверси. Розрахункова довжина зварних швів становить:

.

Тиск від кранів передається через опорну плиту підкранової балки на траверсу, і тому вона працює як балка на двох опорах. Посилюємо її нижнім і верхніми поясами з листа . Знаходимо геометричні характеристики отриманого перерізу.

• Момент інерції:

.

• Момент опору:

.

Розрахункові зусилля від навантаження верхньої час­тини колони у траверсі визначаємо як у балці, яка спи­рається на гілки:

.

Визначаємо згинальний момент у грані верхньої час­тини колони:

.

Розрахункову поперечну силу траверси з урахуванням максимального тиску підкранових конструкцій, який при­ймається рівним половині , визначаємо за формулою:

.

Перевіряємо напруження у траверсі:

• від згину:

.

• від зсуву:

.

Перевіряємо напруження у швах, котрі кріплять траверсу до підкранової гілки:

Таким чином, запроектований вузол з’єднання над кранової та підкранової частин колони відповідає всім вимогам норм проектування [1]

3. Розрахунок і конструювання бази колони

Гілки наскрізних колон працюють на поздовжні осьові сили і відстань між ними, як правило, більша або дорів­нює . Тому бази наскрізних колон працюють кожна само­стійно. Приймаючи до уваги те, що нижня частина колони складається з двох однакових двотаврів , розробляємо базу колони для однієї гілки. Інша гілка колони буде мати таку ж саму базу.

Фундамент прийма­ється з бетону класу із призмовою міцністю згідно з ([6],табл. К.1). Розрахунковий опір бетону на зминання буде становити:

,

де  коефіцієнт умов роботи бетону. Приймаємо за СНиП ІІ.03.01-84.

Визначаємо площу опорної плити:

,

де  уточнене зусилля у гілці нижньої частини ко­лони. Приймаємо за п.5.4.1. пояснювальної записки. Тоді отримаємо:

.

З конструктивних вимог приймаємо товщину траверси , а виступ плити . Тоді ширина плити буде складати:

.

Тоді довжина опорної плити буде складати:

,

З конструктивних вимог довжина опорної плити пови­нна складати: . Приймаємо . Фактична площа опорної плити буде складати:

.

Середнє напруження в бетоні під плитою:

.

Визначаємо моменти на окремих ділянках плити.

• Ділянка 1 (консольний виступ ):

.

• Ділянка 2 (плита оперта на три сторони)

, де

визначаємо залежно від за ([6], табл. К.2),

де ; .

Тоді . Так як < 0,5, то ділянка 2 розраховується як консоль:

.

• Ділянка 3 (плита оперта на чотири сторони).

,

де  визначаємо за ([6], табл. К.3) залежно від , де

;

;

.

Тоді отримаємо, що .

Остаточно будемо мати:

.

Приймаємо для розрахунку .

П отрібна товщина плити:

,

де розрахунковий опір матеріалу. . За ([3], с. 64, табл. 51*). Сталь , товщиною .

коефіцієнт умов роботи. Приймаємо ([3], с. 8, табл. 6*) .

.

Приймаємо .

Приймаємо висоту траверси . Перевіряємо умову розміщення шва кріплення траверси до гілки колони. Зусилля у гілці пе­редаємо на траверси через чотири кутових шви з катетом 0,8 см. Зварювання напівавтоматичне. Визначимо необхідну довжину швів, які закріплюють траверсу до гілки колони:

.

 уточнене зусилля у гілці нижньої частини ко­лони. Приймаємо за п.5.4.1. пояснювальної записки.

Умова виконується. Приймаємо висоту траверси і зварюємо до кінця.