Расчет второстепенной и главной балок, расчет колонны

h_опт==

Принимаем сечение колонны в  виде сварного двутавра, где

b=h=220мм, А=200,8 см², i_x=5,145

По сортаменту принимаем Дв 45

 

 

               Рис.4.1. Сечение колонны

А=2·1,8·45+1,2·41,4=211,68 см²

I_x=(+21,6²·211,68)·2+см⁴

i_х===31см

Условие соблюдается

Определяем гибкость стержней:

 

λ=₌=13,3

находим φ:

φ=0,978

σ===1715,9кг/см≤ R_y· γ_с=2450·0,95=2327,5кг/см

I_у=+см⁴

I_у===11,36см

λ=₌=36,2

φ=0,908

 

σ===1848,23кг/см≤ R_y· γ_с=2450·0,95=2327,5кг/см

Проверка на местную устойчивость:

 

λ^,=λ·==1,24см

 

<(0,36+0,1 λ^,)

<(0,36+0,8 λ^,)

<(0,36+0,1·1,24)=14,2

12,16<14,2

<(0,36+0,1·1,24)=39,58

34,5<39,58

Местная устойчивость стенки и полки  обеспечена.

4.2. Конструирование и расчет базы колонны.

 

R_в=86,7 кг/см²

γ_в2=1

R_b,loc=104 кг/см²

 

                         Рис.4.2. К расчету базы колонны

 

A_тр===3245см²

Назначаем опорную плиту:

 

A_пл=65·56=3640> A_тр

Определяем толщину опорной  пластины:

t_пл,тр===3,37см, где

 

 

выбирается из ,:

q·a²=0,097·97,6·21,9²=4540,25 кг·см, где

q=σ_в·1см==97,6 кг/см², , а=21,9

===902,312 кг·см

===4880 кг·см

=4880 кг·см

Принимаем пластину толщиной 36мм.

Подбираем требуемую высоту траверсы из условия сварки листов траверсы к стержню колонны. Назначаем:

R_wf=2090 кг/см²

R_wz=1710 кг/см²

γ_wf= γ_wz=1

h_тр===49,34см

Принимаем, что траверса высотой 50 см.

Проверяем крепление траверсы к  опорной плите:

 

σ_wf===1654,3< R_wf γ_wf=2090·1·=1985,5

Σ-сумма длин катетов крепления к траверсу

 

Σ(650+2·100)2=170см

К_f=12

Крепление стержня колонны к  опоре пластины производим с помощью швов с К_f=8мм.

 

4.3.Расчет и конструирование оголовка колонны.

                   Рис.4.3. К расчету оголовка колонны

t_р,тр===2,9см

 

R_р===3707кг/см²

 

Принимаем толщину опорного ребра  32мм.

Определяем высоту опорного ребра:

 

h_р,тр===50,46см

 

Принимаем высоту опорного ребра 510мм.

 

τ===1088кг/см²≤ R_s==1495кг/см²

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Конструирование и расчет вертикальных связей

 

5.1. Расстановка вертикальных связей

 

Для обеспечения  пространственной жесткости балочной клетки устраиваются вертикальные связи по двум направлениям. В третьем направлении пространственную жесткость обеспечивает монолитная железобетонная плита. Схема расстановки вертикальных связей приведена на рис. 5.1.

Рис. 5.1 Расположение вертикальных связей

Из рисунка  видно, что соотношение высоты к пролету в продельном направлении больше, чем в два раза, следовательно, устанавливаем портальные связи. В поперечном направление соотношение высоты к пролету примерно равно 1:1, связи крестовые. Так же в поперечном направлении для передачи жесткости в другие пролеты ставят распоры.

 

5.2. Подбор сечений

 

 

Подберем  сечение для каждой из связей и  распоров. Подбор осуществляется по формуле:

,

где l_{ef 1} – расчетная длина в плоскости изгиба,

l_{ef 2} – расчетная длина из плоскости изгиба;

λ=400 – если элемент работает на растяжение,

λ=200 – если элемент работает на сжатие.

 

 

 

Расчет крестовой связи

 

 Распорка: l_{ef 1}= l_{ef 2}=660см

;

Расчет связи  в плоскости изгиба

l_{ef 1}=4631,68мм

Расчет связи  из плоскости изгиба

l_{ef 1}=9263,36мм

 

Рис.5.2. К расчету крестовой  вертикальной связи

Принимаем два  равнополочных уголка №80 с t₁=8 мм  и i=2,44см.

 

Расчет портальной связи

 

Горизонтальный  стержень:

Расчет в  плоскости изгиба

l_{ef 1}=8350мм

Расчет из плоскости изгиба

l_{ef 1}=16700 мм

Расчет связевых стержней

1 стержень  l_{ef 1}= l_{ef 2}=5530,25см

;

 

2 стержень  l_{ef 1}= l_{ef 2}=4074,104см

;

3 стержень  l_{ef 1}= l_{ef 2}=5334,36см

;

 

                             

 

Рис.5.3. К расчету портальной вертикальной связи

 

Принимаем для  связевых стержней два равнополочных уголка №80 с t₁=8мм  и i=2,44см; для распорок два равнополочных уголка №140 с толщиной стенки t=6 мм, t₁=10мм и i=4,33 см.

 

Соединение  связей с колонной и в узлах  показано на рис. 5.4.

 

 

Рис 5.4 Соединение связей  с колонной и в узлах