Оголовок сплошной колонны

Оголовок состоит из плиты и ребер (рис. 6.7).

Требуемая площадь вертикального парного ребра определяется из условия прочности его на смятие:

A_r = N /(R_pγ_c).

Толщина ребра

t_r = A_r / l_ef,

где l_ef = b′_r + 2 t_оп – условная длина распределения нагрузки, равная ширине

опорного ребра главной балки b′_r плюс две толщины плиты оголовка колонны t_оп.

Рис. 6.7. Оголовок сплошной колонны

Ширина ребра (выступающая часть)

Принимаются два вертикальных ребра из полосовой стали, которые проверяются на местную устойчивость по формуле

Высота опорного ребра назначается из условия размещения сварных швов, обеспечивающих передачу силы N c ребер на стенку колонны.

Задаются катетом сварного шва в пределах конструктивных требований: k_{f, min} в зависимости от t _max и k_{f, max} = 1,2 t _min (здесь t _min = t_w – наименьшая толщина соединяемых элементов).

Требуемая длина шва из расчета по металлу шва или по металлу границы сплавления в зависимости от соотношения β_fR_wf /(β_zR_wz)

l_w = N /(4 β_{f ( z )} k_f R_{wf ( z )} γ_c).

Принимается высота ребра h_r ≥ l_w + 1 см с учетом 1 см на компенсацию дефектов в концевых участках шва по его длине.

Расчетная длина шва должна быть не более 85 β_f k_f.

При тонких стенках сплошной колонны толщина стенки t_w проверяется на срез по граням крепления опорных вертикальных ребер. Требуемая толщина стенки

t′_w = N /(2 h_rR_sγ_c),

что, как правило, оказывается больше толщины стенки t_w. Производится местное усиление стенки колонны путем замены участка стенки в пределах высоты оголовка более толстой вставкой t′_w. Для снижения концентрации напряжений при сварке встык элементов разной толщины на элементе большей толщины выполняются скосы с уклоном 1:5.

Ширина горизонтальных ребер жесткости принимается равной ширине вертикальных опорных ребер: b_s = b_r. Толщина ребра определяется из условия его устойчивости: