5.2. Расчёт соединительных планок.

Расчет соединительных элементов сжатых составных стержней должен выполняться на условную поперечную силу Qfic, принимаемую постоянной по всей длине стержня:

kH

где: N - продольное усилие в составном стержне;

- коэффициент продольного изгиба, принимаемый для составного стержня в плоскости соединительных элементов.

Условная поперечная сила, приходящаяся на планку:

kH

Расчет соединительных планок и их прикрепления должен выполняться как расчет элементов безраскосных ферм на силу F, срезывающую планку, и на изгибающий момент M1, изгибающий планку в её плоскости.

где: b - расстояние между осями ветвей.

kH см

Соединительные планки крепятся к ветвям колонны угловыми сварными швами с высотой

катета шва kf = 8 мм (по табл. 38* СНиП II-23-81* «Стальные конструкции») с заводкой за

край планки. Площадь шва соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления:

A_wf = _f*k_f*l_w=0.7*0.8*20= 11.2 см²

A_wz = _z*k_f*l_w=1*0.8*20= 16 см²

W_wf = _f*k_f*l_w² /6=0.7*0.8*20²/6= 37.3 см³

W_wz = _z*k_f*l_w² /6=1*0.8*20²/6= 53.3 см³

Фактические напряжения в сварном шве соответственно в металле шва и на границе сплавления определится следующим образом:

kH/ см²

kH/ см²

kH/ см²

kH/ см²

kH/ см²

kH/ см²

=18.5 kH/ см²

=17.1 kH/ см²

Условия выполняются, т.е. прочность швов, крепящих планку к ветвям колонны, обеспечена.

5.3. Расчёт базы колонны.

Ширина опорной плиты базы колонны назначается конструктивно:

B = h + 2 * a =27 + 2 *8 =45 см

где: h - высота ветви колонны;

a - свес плиты, ориентировочно принимаемый равным 5-10 см.

Нагрузка, действующая на плиту базы, равна усилию в колонне. Материал фундамента - бетон B15, Rb =0.867 кгс/см2. Из условия обеспечения прочности бетона фундамента найдем необходимую площадь плиты:

см

Тогда необходимая длина плиты базы:

L=A/B = 1695.43/43=39.4≈40 см

Исходя из размеров колонны и удобства размещения анкерных болтов назначаем плиту, сечением 45*56 см.

Расчетной нагрузкой на плиту является давление, равное напряжению в фундаменте:

q = kH/ см²

Определим изгибающий момент на различных участках в плите. Расчет участка плиты следует производить как консоли, при a/h ≤ 0,5:

Участок 1

kH см

Участок 2 работает как пластина, опертая на три стороны, однако при a/h = 0,2 < 0,5 расчет ведется как для консольного участка.

kHсм

Участок 3 работает как пластина, опертая на четыре канта. При b/a = 40/27 = 1,48 по

табл. табл.8.6 Е.И. Беленя «Металлические конструкции» = 0,055.

см

Требуемую толщину плиты определим по максимальному моменту:

см

где: Ry – расчётное сопротивление, взятое для стали С245 толщиной 20  40мм.

Принимаем плиту толщиной tпл = 35 мм.

Высота траверсы определяется из условия размещения сварных швов, крепящих её к стержню

колонны. Необходимая длина швов при высоте катета kf = 8 мм (толщину траверсы назнача-

ем, как и толщину планок, равной 10 мм).

- по металлу шва:

- по границе сплавления:

По наибольшему значению l_w назначаем высоту траверсы 40 см.

Проверка прочности на изгиб:

=62.64 kHсм

q_тр= kH/см

Расчетным сечением траверсы является сечение в плоскости изгиба. Момент сопротивления данного сечения:

см³

Условие прочности траверсы:

Условие выполняется, значит, прочность траверсы обеспечена.

В опорной плите предусматриваются отверстия для установки анкерных болтов. Их постановка должна обеспечивать принятое в расчете шарнирное крепление.