Расчет опорного столика из уголка

Обновлено: 08.01.2025

Кто-нибудь сталкивался?.Реконструкция промздания. Делаю антрисольный этаж.Металлический каркас. Как опереть главные балки на существующие ж/б колонны(300х500). .

Точнее закрапить опорный столик. Есть вариант через металлическую обойму из уголков и через стойку вдоль колонны с опиранием на стакан.

тут в документах вроде бы лежал не то альбом решений при реконструкции, не то учебникпореконструкции. там было несколько вариантов, таких как установка закладных на эпоксидном клее, приварка столиков к арматуре колонны, вариант собоймой.

Проще всего с обоймой.
Там есть нюанс. Свариваются 2 рамки. На одну привариваются пластины. Все это ставится. Потом пластины разогреваются газом и привариваются ко второй рамке. Остывая они стягиваются и включают обойму в совместную работу с колонной.

Приветствую вас, братья (и сестры) по разуму. Может у кого есть пример расчета крепления опорного столика из металла к арматуре ж/б колонны? У меня в пособии только схема усиления (рисунок прилагается) Буду очень признателен за предоставленную информацию (на сайте найти ответа не смог). Пример расчета есть в "Рекомендации по усилению монолитных железобетонных конструкций зданий и сооружений предприятий горнодобывающей промышленности. С. Стройиздат 1971г.". К сожалению эту книгу мне найти не удалось.

Думаю можно приделать закладные с помощью болтов Hilti (HSL кажется). Либо сделать обойму с теми же болтами, чтоб не заморачиваться на нагревании пластин. А на эту городушку уже варить, что Вам надо.
На сайте лежит даже прога для расчета на срез и выдергивание болтов

Эти документы еще никто не отменял:
1. Рекомендации по проектированию стальных закладных деталей для железобетонных конструкций;
2. Методические рекомендации по установке закладных деталей и анкерных болтов приклеиванием к бетону и защите их от коррозии

У нас в глубинке HILTI в диковинку (я знаю их продукцию), дороговато и надо еще в бетон засверлиться не раздолбав полколонны. Проще ее сразу раздолбать и привариться к арматуре

retal. Спасибо за наводки, поищу и посмотрю обязательно, но хотелось бы увидеть конкретный расчет по данному вопросу.

Есть еще некоторое количество цивилизованных способов закрепления даже без Хилти.
Особенно если вы знаете схему армирования.
Шпильки с эпоксидной смолой, например.

К сожалению схема армирования неизвестна, только приблизительно, по серии.

Господа ! У кого-нибудь есть конкретное, практическое предложение?

небольшой начальник в большой местной конторе

на хилти я бы не советовал всетаки они не рпедназначены для больших нагрузок. Усиление надо выполнить полюбом и к элементам усиления приварить опорную плошадку для опирания главных балок

Крепление опорного столика(Me) к Ж/б колонне

Пример 3.2. Расчет соединения столика с колонной.

Усилие, воспринимаемое столиком, N=1000 кН (см. рисунок 1). Эксцентриситет приложения силы N мал, и мы им пренебрегаем. Материал колонны и столика — сталь С245. Нормативное сопротивление листового и широкополосного универсального проката R_un = 370 Н/мм 2 = 37 кН/см 2 .
Расчетное сопротивление стали С245 R_y = 245 Н/мм 2 = 24,5 кН/см 2 .
Сварка выполняется в среде углекислого газа проволокой Св-08Г2С.
Согласно нормам и техническим условиям нормативное сопротивление металла шва R_wun = 490 Н/мм 2 = 49 кН/см 2 .
Расчетное сопротивление металла углового шва срезу (условному) R_wf = 215 Н/мм 2 = 21,5 кН/см 2 .
Расчетное сопротивление металла по границе сплавления R_wz = 0,45 * 37 = 16,65 кН/см 2 .

Решение.
Определяем коэффициенты проплавления при нижнем положении шва и диаметре проволоки

Определяем расчетное сечение шва:
β_fR_wf = 0,9 * 21,5 = 19 кН/см 2 ;
β_zR_wz = 1,05 * 16,65 = 17,48 кН/см 2 .
Поскольку β_fR_wf > β_zR_wz, рассчитываем сечение по металлу границы сплавления.
Ширина столика b = 200 мм.
Столик приварен тремя швами (см. рисунок 1а) — двумя фланговыми и одним лобовым.
Сила N приложена к центру тяжести сечения столика. Нормы и технические условия разрешают учитывать общую длину швов.
При расчете по металлу границы сплавления расчетная длина швов
l_w = N/β_zk_fR_wzγ_c;
γ_c = 1.
Задаемся катетом шва k_f = 12 мм.
Следовательно, l_w = (47,67 — 20)/2 = 13,84 см.
Принимаем высоту столика с учетом 10 мм на непровар и кратер в концевых участках шва
h = 13,84 + 1 = 14,84 ≈ 15 см.
При пластичном металле такой расчет соединения достаточно надежен. В случае малопластичного металла фланговый и лобовой швы будут работать неравномерно и лобовой шов, работая на сжатие, окажется перегруженным как менее деформативный. В этом случае в запас прочности можно считать, что все нагрузки от столика на колонну передаются только через фланговые швы (см. рисунок 1б).
Тогда l_w = 47,67 см распределяется между двумя швами и высота столика будет
h = (47,67)/2 + 1 = 24,84 см.
Принимаем высоту столика h = 250 мм.
При опирании на столик следует учитывать возможную непараллельность торцов опорных ребер балки и столика вследствие недостаточности при изготовлении и в связи с этим неравномерную передачу давления между торцами.
При этих условиях длину одного флангового шва определяют из условия
l_w = 1,3N/2β_zk_fR_wz = 1,3*1000/2*1,05*1,2*16,65 = 31 см.
Высота столика
h = l_w + 1 = 31 + 1 = 320 мм = 32 см.

3.2. Конструирование и расчет опорного столика колонны.

Ширина опорного столика:

Сварка принимается полуавтоматическая в среде защитного газа, положение «в лодочку», марка сварной проволоки по ГОСТ 2246-70, Св-08ГА.

Требуемая длина швов:

, где

;

- учитывает возможную неточность изготовления.

Принимаем расположение швов по трем сторонам столика.

Высота столика:

3.3. Конструирование и расчет базы колонны.

База колонны с траверсой

Для изготовления фундамента принимаем бетон класса B20.

Требуемая площадь опорной плиты:

, где

- расчетное сопротивление бетона смятию, где

- коэффициент, зависящий от класса бетона;

- призменная прочность бетона;

Принимаем толщину ветвей траверсы

Принимаем размеры опорной плиты:

L_pl=85 см.

Фактическая площадь опорной плиты:

Опорная плита колонны

Изгибающий момент на 1-м участке:

a=61 см; b=54,52 см.

Изгибающий момент на 2-м участке:

, где а1=54,52 см., b1=12 см.

Изгибающий момент на 3-м участке:

; где а2=17,5 см.

- фактическое напряжение в фундаменте.

Максимальный момент в опорной плите:

Определяем толщину плиты из условия прочности:

Принимаем полуавтоматическую сварку.

Из предположения, что вся нагрузка со стержня колонны передается на ветви траверсы через вертикальные угловые швы, определяем высоту траверсы:

Принимаем h_tr = 35 см.

Требуемый катет углового шва по металлу шва:

Требуемый катет углового шва по границе сплавления:

- коэффициенты, учитывающие глубину провара;

- коэффициенты условий работы шва;

- расчетное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу шва

- расчетное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу границы сплавления, где

- временное сопротивление стали разрыву;

Принимаем катет шва:

5.3. Расчет опорного узла фермы.

Торцовый лист принимаем толщиной 20 мм и шириной 180 мм (из условия размещения болтов) из стали ВСт3сп5 по ГОСТ 380. Напряжение смятия у торца:

Принимаем для сварки между собой сталей марки ВСт3пс6 и ВСт3пс5 электроды типа Э42А, а расчетное сопротивление . Назначаем толщину швов крепления стойки: на обушке 8 мм, на пере 4 мм; определяем их длины исходя из распределения усилий на обушке – 0,7 и на пере – 0,3

Проверяем длину шва по прочности металла фасонки в околошовной зоне ( ) по формуле:

то есть длина шва по прочности металла фасонки в околошовной зоне обеспечена.

Для швов нижнего пояса при толщине их у обушка 8 мм и пера 4 мм длину шва принимаем конструктивно, поскольку усилий в этом участке нижнего пояса не возникает.

По расчетным длинам швов с учетом конструктивных требований (добавка 1 см длины шва на непровар и зазор между швами а = 6t - 20 = 6 ∙ 10 – 20 = = 40 мм < 80 мм, принимаем а = 40 мм) намечаем конфигурацию и размеры фасонки.

Проверяем опорную фасонку на срез:

Сварные швы (κ = 12 мм), прикрепляющие опорную фасонку к торцевой фасонке, проверяем на срез от опорной реакции R_а и на внецентренное сжатие силой Н (вследствие эксцентричности приложения силы по отношению к середине шва) по наибольшим равнодействующим напряжениям в шве по формуле:

где

- длина сварного шва, - эксцентриситет силы по отношению к середине шва

5.4. Расчет опорного столика.

Опорный столик принимаем из листа толщиной 30, шириной 200 и длиной 320 мм. Определяем требуемый катет шва для прикрепления столика к колонне:

Принимаем катет шва равным 5 мм.

Для прикрепления стержня а-б к фасонке назначаем толщину швов: на обушке – 10 мм, на пере – 6 мм.

Расчетное сечение накладок для перекрытия выступающих полок уголков принимаем 100×12 мм. Проверяем прочность ослабленного сечения:

где – сумма площадей накладок; - толщина фасонки узла; - ширина полки прикрепляемого к фасонке уголка.

Длину швов, прикрепляющих накладку к нижним поясам, рассчитываем на усилие в накладке:

Толщину их принимаем для крепления к уголкам сечения 90×7 и 56×5 равной 8 мм, тогда их суммарная длина (по одну сторону стыка):

Расчетным усилием для швов, прикрепляющих уголки пояса к фасонке, будет большее из N₁ и N₂:

Требуемая длина швов для обушка и пера :

Расчетное усилие для уголков сечением 56×5 будет большее из N₁ и N₂:

Промежуточный узел верхнего пояса с узловой нагрузкой. Определяем длины швов, необходимые для прикрепления стержней к фасонке: пояс фермы прикрепляется к фасонке из расчета усилия, вычисляемого по формуле:

Принимая катет шва , определяем требуемую длину швов для прикрепления пояса к фасонке:

Стержень в-г (усилие -136,42 кН). Назначаем катеты швов у обушка и у пера :

Стержень г-д (усилие 73,31 кН). Назначаем катеты швов у обушка и у пера :

По требуемым расчетным длинам швов с учетом конструктивных требований намечаем конфигурацию и размеры фасонки узла.

5.5. Расчет укрупнительного узла верхнего пояса (конькового).

Листовую накладку принимаем из двух элементов сечением 200×10 мм. Проверяем прочность ослабленного сечения стыка по формуле:

Усилия в листовой накладке:

Суммарная длина швов (с одной стороны), прикрепляющих накладку к уголкам верхнего пояса при толщине швов 8 мм.

Расчетные усилия для крепления уголков пояса к вертикальной фасонке:

Назначаем толщину швов, прикрепляющих уголки к вертикальной фасонке, у обушка ,у пера :

На усилие N₂ = 149,51 кН рассчитываем швы вертикальных листовых накладок (), перекрывающих фасонки смежных полуферм. Требуемая длина этих швов при :

По требуемым расчетным длинам швов с учетом конструктивных требований намечаем конфигурацию и размеры фасонок узла и накладок. Аналогично рассчитывается и конструируется укрупнительный узел нижнего пояса.

Список использованной литературы:

1. Металлические конструкции. Под ред. Беленя Е.И. Стройиздат, М.,1986г.

2. Расчет стальных конструкций. Лихтарников Я.М. и др. "Будівельник", Киев, 1984 г.

3. Металлические конструкции. В трех т. под ред. Горева В.В. Высш. шк., М., 1997 г-(1 т.-557с.: ил.)

4. СНиП 2.01.07.-85 Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. Стройиздат, М., 1986 г.

5. СНиП 2.01.07.-85 Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. (Дополнения. Разд.10. Прогибы и перемещения) Стройиздат, М, 1988 г.

6. СНиП П-23-81*.Стальные конструкции. Нормы проектирования. Стройиздат, М, 1991 г.

7. Стальные конструкции: Справочник конструктора/ Под общ. Ред. Н.П.Мельникова – М. : Стройиздат. М., 1972. – 328 с. г.

8. Металлические конструкции. Справочник проектировщика. Под ред. Мельникова Н.П. Стройиздат, М., 1980 г.

9. Васильченко В.Т., Рутман А.Н., Лукьяненко Е.П. Справочник конструктора металлических конструкций. – Киев: Будівельник, 1990. – 312 с.

Читайте также: