ушка і пера відповідно, - висота профілю, - відстань від нейтральної осі перетину до зовнішньої поверхні обушка.
Малюнок 4 - Зварне з'єднання
Порахуємо розрахункову довжину шва по обушка і по перу за формулами:
по металу шва
по металу кордону сплавки
де? f,? z - коефіцієнти, які залежать від виду зварювання. При ручний і полуавтоматной зварюванні? F=0,7; ? z=1;
kf - катет шва:
- найменша товщина елементів, що зварюються
, - коефіцієнти умов праці шва, рівні 1; - число швів. Для стрижнів з двох куточків n=2
За обушка:
по металу шва
по металу кордону сплавки
За перу:
по металу шва
по металу кордону сплавки
Приймаємо конструктивну довжину швів, більше розрахункової на 10 мм, значить, довжина шва по обушка складе 27 см, по перу - 10 см.
Аналогічно проводимо розрахунок для розтягнутого стрижня. Довжина швів становить: по обушка - 29 см, по перу - 11 см, катет шва - 9 мм.
6. Розрахунок опори
Прийняти для колони і бази сталь марки ВСт3пс6-1, коефіцієнт умови роботи? с=1, коефіцієнт умови роботи бетону? В2=1. Довжина колони lx=15 м, ly=5,8 м. Розрахункове зусилля N=680 кН. Клас бетону - В 15.
1. Визначаю розрахункову довжину колони за схемою її закріплення:
де? =1 - коефіцієнт приведення довжини, х=15 м, l в=5,8 м - геометричні довжини колони.
. Встановлюю розрахунковий опір сталі. Для марки стали ВСт3пс6-1 табл. 5.1 (4): Ry=240 МПа.
. Визначаємо необхідну площу поперечного перерізу:
де? =0,419 - коефіцієнт поздовжнього вигину,
. Визначаємо найменші радіуси перерізу колони:
де l=120 - гнучкість стрижня.
. За сортаментом приймаємо двотавр типу К: 30К1/ГОСТ26020-83
. Визначаємо фактичне значення гнучкості стрижня:
При l=115,8,? =0,434
7. Визначаємо фактичне напруга в колоні:
. Визначаємо необхідну площу опорної плити:
де RB=8.5 МПа - розрахунковий опір бетону стиску.
Приблизний розмір сторін бетонної плити:
Конструктивно приймаємо:, фактична площа опорної плити складе
. Визначаємо реактивний відсіч фундаменту:
. Приймаємо базу колони у вигляді плоскої плити з передачею всіх зусиль через зварні шви. Робимо розрахунок товщини плити по вигинає моменту в консольному ділянці плити.
. Згинальний момент у опорній рамі:
. Визначаємо товщину плити:
Конструктивно приймаємо 10 мм. Для кріплення бази використовуємо болти Ш 20 мм.
. Визначаємо параметри зварного з'єднання. Приймемо, що вся поздовжня сила передається через зварні шви. Приймемо наступні параметри зварювання:
? f=0.7,? z=1.0, Rwf=180 МПа, Rwz=166МПа,? wf =? wz=1.0.
Конструктивно приймаємо розрахункову довжину шва lw=180 см і обчислюємо висоту катета шва:
По металу шва:
За металу кордону сплавки:
Конструктивно згідно з отриманими результатами приймаємо висоту катета шва рівну 30 мм.
Складаємо ескіз бази колони з розрахунковою схемою (рис.4):
Малюнок 5 - Конструкція і розрахункова схема бази колони
7. Розрахунок фундаменту
В якості фундаменту під металеву колону приймаємо залізобетонний фундамент. Глибина закладення фундаменту - 1,4 м, грунт - піски середньої крупності, розрахунковий опір грунту - R0 - 0,4 МПа, питома вага гранту -? 11 =? 11 - 19 кН/м 3, коефіцієнт пористості грунту - 0,55.
Виконуємо розрахунок центрально-стиснутого фундаменту.
Характеристика бетону:
Клас бетону - В 15, Rb=8.5 МПа, Rbt=0.75 МПа, Е=2,3 • 10 4
...
