Проектирование центрально-сжатой колонны

Проектирование стержня центрально-сжатой колонны

Расчетное усилие на колонну:

кН.

Расчетная длина колонны:

где.

— геометрическая длинна колонны от фундамента до главной балки.

Задаемся гибкостью:

л_х=60.

по таблице 72 СНиП II-23−81* для стали Ст325 ц=0,816, R_y=220МПа.

Требуемая площадь:

По сартаменту подбираем двутавр 40К3:

A = 212 см²

i_y = 10,2 см.

i_x = 17,5 см.

h = 400,6 мм.

b = 401,8 мм.

t = 20,2 мм.

d = 12,6 мм.

g^бн = 166 кг/м.

по таблице 72 СНиП II-23−81* выбираем ц=0,789 для двутавра 40К3.

— условие выполняется.

Определяют экономичность выбранного варианта.

.

Для стержня центрально-сжатой колонны принимаем двутавр 40К3.

Конструирование и расчет оголовка колонны

Оголовок предназначен для восприятия сосредоточенного давления вышележащих конструкций.

Ширину опорной плиты принимаем конструктивно t_pl = 22 мм Ширину ребер оголовка принимаем конструктивно:

Принимаем b_d=300 мм.

Толщину ребер находим из условия прочности на смятие:

Принимаем t_s=0,03 м.

Высоту ребер определяют требуемой длиной вертикальных швов, передающих нагрузку на стержень колонны. Сварку принимают полуавтоматическую:

Принимаем сварную проволоку СВ-08А диаметром 3 мм.

По таблице 56 СНиП II-23−81* R_wf=180МПа, R_wz=0,45R_un=162МПа По таблице 34 СНиП II-23−81* выбираем^.

k_f = 12 мм.

_f = 0,9.

_z = 1,05.

=== 1.

но не более м.

Принимаем h_s = 48 см (округление до значения кратного 2см).

Проверяем прочность ребра на срез:

условие выполняется.

Проверяем прочность стенки колонны на срез в месте прикрепления к ней ребер оголовка:

.

условие не выполняется, поэтому в верхней части увеличиваем толщину стенки устройством вставки.

Определяем толщину вставки:

м, где.

n_s — количество поверхностей среза.

Принимаем t'_w=30 мм. Место стыка располагают ниже ребер оголовка и, во избежание резкого изменения сечения, в толстом листе устраивают скос с уклоном не более 1:5.

Для увеличения жесткости вертикальных ребер оголовка и жесткости стенки делают обрамление из горизонтальных ребер.