Расчет опорного узла колонны - Производственное здание

Расчет производим для третьего сочетания нагрузок.

При этом сочетании нагрузок получим максимальные усилия в анкерах конструкции опорного узла: ; .

Из расчета колонны на устойчивость в плоскости рамы имеем ; ; ; .

Опорный узел конструируем в виде анкерных столиков, прикрепленных к стойке болтами.

Продольная сила и изгибающий момент, возникающие в узле, воспринимаются опорными столиками посредством соединенных с колонной болтов, при этом болты работают на изгиб, колонна под ними на смятие, а вертикальные пластины столиков - на смятие под болтами и на растяжение.

Возникающие в анкерных пластинах продольные усилия передаются на горизонтальные полки столиков, работающие на изгиб, и далее на фундамент через фундаментные болты, в которых возникают усилия растяжения

В торце колонны возникают напряжения смятия.

Принимая, что напряжения смятия по длине площадки распределяется равномерно, находим плечо сил и : .

В предположении прикрепления вертикальной пластины столика к колонне одним рядом болтов нормальной точности диаметром 16мм, по ширине пластины расстояние от продольной оси столика до боковой грани колонны должно быть не менее, принимаем 50мм.

С учетом этого.

Тогда плечо сил и :

.

Определяем усилия в опорном узле колонны:

Сминающее усилие под торцом колонны

;

Растягивающее усилие в анкерных болтах

.

опорный узел колонны

Рис. 4. Опорный узел колонны

Проверяем торец колонны на смятие:

Расчетная несущая способность одного условного среза болта диаметром 16 мм:

Из условия смятия древесины

Из условия изгиба болта

Из условия смятия металла вертикальной пластины

Требуемое количество двусрезных болтов для крепления анкерных столиков к колонне

;

Принимаем 3 болта.

Требуемое сечение анкерных болтов:

Где - расчетное сопротивление растяжению анкерных болтов из стали марки С235.

Принимаем два анкерных болта диаметром 20мм площадью нетто.

Проверяем вертикальную полосу анкерного столика на растяжение и смятие под болтами:

Толщину горизонтальной полки найдем из условия ее работы на изгиб. Максимальный изгибающий момент в полке от действия усилия

;

Принимаем полку шириной 100мм, с учетом ослабления сечения полки отверстием диаметром 24мм.

;

Принимаем.

Вертикальные стенки, на которые опирается полка, принимаем высотой 100мм. Расчетной схемой вертикальной стенки является консольная балка с защемлением на опоре. Исходя из этого, определяем изгибающий момент и поперечную силу в стенке:

;

Приняв толщину стенки, проверим ее на изгиб и срез:

Где

Приварку стенок к вертикальной полосе осуществляем угловыми швами катетом. Сварку выполняем электродами Э42. Тогда, согласно табл.56 [5] ; а ; ; .

Так как, то, расчет ведем только по металлу шва.

Момент сопротивления сварных швов:

Нормальные и касательные напряжения в швах равны:

Проверим сварные швы по равнодействующим напряжениям:

Прочность сварных швов обеспечена.

Похожие статьи




Расчет опорного узла колонны - Производственное здание

Предыдущая | Следующая