Файл: Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство российские железные дороги.docx

Устойчивость колонны относительно свободной оси зависит от расстояния между ветвями, которое в расчете определяется исходя из равноустойчивости колонны относительно свободной и материальной осей.

Требуемая гибкость

где

– гибкость ветви. Принимается в пределах

Требуемый радиус инерции

Расстояние между центрами тяжести ветвей

Расстояние по наружным граням сечения:

Из условия возможности окраски ветвей колонны изнутри:

Принимаем b_k = 350 мм.

Тогда расстояние между центрами тяжести ветвей

Назначается ширина планки:

Принимаем

.

Толщина планки

Принимаем

.

Расстояние между планками

Принимаем

.

Расстояние между центрами планок

Момент инерции сечения планки

Проверка выполнения требования необходимой жесткости планок:

Проверка выполняется.

Геометрические характеристики сечения:

– момент инерции сечения колонны относительно свободной оси

– радиус инерции сечения

– гибкость

– приведенная гибкость

где

Проверка:

Условная приведенная гибкость

Вычисляется коэффициент продольного изгиба по [2, п. 5.3] при

Проверка колонны на устойчивость относительно свободной оси Y:

Проверка выполняется. Недонапряжение составляет 20,58 %.

3.4. Проверка устойчивости ветви относительно оси Yв

Условная приведенная гибкость ветви

Коэффициент продольного изгиба по [2, п. 5.3]:

Проверка напряжений в ветви:

Проверка выполняется.

3.5. Расчет планок

Планки рассчитываются на условную поперечную силу по [2, формула (23)]:

Перерезывающая сила в планке

Изгибающий момент в планке

Нормальные, касательные и приведенные напряжения в сварных швах, соединяющих планки с ветвями колонны:

– нормальные напряжения

Здесь

– момент сопротивления углового шва при катете

В расчете принята ручная сварка с электродами типа Э42. Расчетная длина шва

принята равной ширине планки

так как начало и конец шва вынесены не менее чем на 20 мм за пределы ширины планки;

– касательные напряжения

– приведенные напряжения

Так как условие прочности сварных швов, соединяющих планки с ветвями колонны, удовлетворяется, прочность сечения планки не проверяется.

3.6. Расчет базы колонны

База колонны, состоящая из опорной плиты и траверс, крепится к фундаменту анкерными болтами.

Размеры плиты базы. Ширина плиты В назначается по конструктивным соображениям:

. Здесь

– высота швеллера;

– толщина траверсы;

– свесы плиты.

Ширина

принимается кратно 10 мм, а длина

– по стандартным размерам листов. Длина плиты, минимальная по конструктивным соображениям

.

Принимаем по сортаменту

Рисунок 3.3. База колонны сквозного сечения.
Проверяем достаточность размеров плиты в плане расчетом из условия смятия бетона под плитой. Назначаем класс бетона фундамента В12,5. Расчетное сопротивление бетона смятию при коэффициенте условия работы

[6].

Требуемая длина плиты по расчету:

Принимаем по сортаменту универсальной стали

так как

Получаем размеры плиты базы в плане

мм с площадью

.

Далее, в зависимости от размеров в плане верхнего обреза фундамента, уточняется сопротивление бетона смятию и проверяются напряжения под плитой. Назначаем размеры верхнего обреза фундамента:

Площадь

.

Уточняется коэффициент:

Уточняется сопротивление бетона смятию:

Проверяем бетон на смятие под плитой базы:

Проверка выполняется.
Расчет толщины плиты базы.

Толщина плиты назначается в пределах

мм.

Расчет толщины плиты базы производится из условия прочности плиты при изгибе на действие реактивного давления фундамента. Выделяются участки плиты с характерными схемами закрепления сторон и их соотношением. Максимальные изгибающие моменты на этих участках при единичной ширине плиты определяются по формуле