Жесткие колонны в RF-/JOINTS Steel - Column Base

Техническая статья

Эта статья была переведена Google Translator

Посмотреть исходный текст

При расчете конструкций не только определяются и рассчитываются внутренние силы и деформации. Расчет также гарантирует, что силы и моменты в конструкции будут обеспечивать надежную работу и передаваться на фундаменты. Dlubal Software предоставляет широкий спектр продуктов для расчета конструкций и проектирования стальных и деревянных соединений. Дополнительный модуль RF- / JOINTS Steel-Column Base позволяет проектировать опоры шарнирных и защемленных баз колонн. Конструкция может быть выполнена для обеих опорных плит колонны с ребрами жесткости или без них.

В данной статье описываются конструкции сечений колонны, отлитой в основании ковша. Этот пример также описан в литературе [1] .

Система

Колонна выполнена в виде секции HEB 280. Изготовлен из стали S 235 JR.

В окне RF-/JOINTS 1.4 параметры геометрии основания колонны определяются в соответствии с [1]. Выбранная глубина зажима составляет 65 см.

Параметры опорной плиты определяются в окне 1.5.

Pисунок 03 - Window 1.5 Column in RF-/JOINTS

Внутренние силы

Доступны следующие расчетные внутренние силы.
N Ed = 396,0 кН
V Ed = 21,5 кН
M Ed = -118,0 кН

Расчет требуемой глубины ковша

Минимальная глубина удержания из-за прочности бетона оказывается определяющей.

Pисунок 04 - Window 3.1 Design - Summary Including Details of Required Bucket Depth

Требуется минимальная глубина зажима 54,86 см, которая гарантируется при выбранной глубине 65 см.

Расчет предельного состояния сечения колонны

Распределение сил и моментов в основании колонны соответствует следующему распределению согласно [1].

Pисунок 05 - Distribution of Forces and Moments in Column Base According to [1]

Нормальное напряжение от максимального момента определяется следующим образом:
$${\mathrm\sigma}_\mathrm{Ed}\;=\;\frac{\mathrm N}{\mathrm A}\;+\;\frac{\max\;{\mathrm M}_{\mathrm e,\mathrm d}}{{\mathrm W}_\mathrm y}\;=\;\frac{396,0}{131,0}\;+\;\frac{11.818,7}{1.380,0}\;=\;11,6\;\mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

Для максимального напряжения сдвига применяется следующее:
$${\mathrm\tau}_\mathrm{Ed}\;=\frac{\max\;{\mathrm V}_{\mathrm e,\mathrm d}\;\cdot\;{\mathrm S}_\mathrm y}{{\mathrm I}_\mathrm y\;\cdot\;\mathrm t}\;=\;\frac{310,18\;\cdot\;767,00}{19.270,00\;\cdot\;1,05}\;=\;11,76\;\mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

Соответствующие напряжения и расчеты можно также найти для сопротивлений сечения.

Pисунок 01 - Окно 3.1 Расчет - Краткое описание Включая информацию о сопротивлении сечения колонки

Расчет колонны внутри ковша

На рисунке 5 показаны местоположения, соответствующие проекту. Сечение BB на стороне сжатия при изгибе оказывается определяющим (расположение b на рисунке 5):

Нормальное напряжение в направлении X определяется следующим образом:
$${\mathrm\sigma}_{\mathrm X,\mathrm d}\;=\;\frac{-\mathrm N}{\mathrm A}\;-\;\frac{{\mathrm M}_{\mathrm e,\mathrm b,\mathrm d}}{{\mathrm l}_\mathrm y}\;\cdot\;{\mathrm z}_1\;=\;\frac{-396,0}{131,0}\;-\;\frac{3.897,3}{19.720,0}\;\cdot\;9,8\;=\;-5,0\;\mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

В направлении Z действует следующее нормальное напряжение:
$${\mathrm\sigma}_{\mathrm Z,\mathrm d}\;=\;0,45\;\cdot\;\frac{{\mathrm p}_\mathrm{Rd}}{\mathrm t}\;\cdot\;{\mathrm\alpha}_\mathrm b\;=\;0,45\;\cdot\;\frac{12,34}{1,05}\;\cdot\;0,55\;=\;2,90\;\mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

Для максимального напряжения сдвига применяется следующее:
$${\mathrm\tau}_\mathrm{Ed}\;=\;\frac{\max\;{\mathrm V}_{\mathrm e,\mathrm d}\;\cdot\;{\mathrm S}_{\mathrm y,1}}{{\mathrm I}_\mathrm y\;\cdot\;\mathrm t}\;=\;\frac{310,18\;\cdot\;716,58}{19.270,00\;\cdot\;1,05}\;=\;10,99\;\mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

В конструктивных деталях окна 3.1 можно найти соответствующие напряжения и соотношения:

Pисунок 02 - Окно 3.1 Расчет - сводка, включающая подробности расчета столбца в ковше

Расчеты выполняются в программе по расчету соединения в зоне сжатия и сварных швах, но здесь не рассматриваются.

Резюме

RF-/JOINTS Steel - Column Base может использоваться для расчета базовых точек шарнирных и удерживаемых колонн. Для колонны, отлитой в ковше, модуль анализирует требуемую глубину ковша, несущую способность сечения колонны и сопротивление колонны в основании колонны с учетом возникающих растягивающих и сжимающих напряжений. Расчет завершается расчетом прочности бетона на сжатие под опорной плитой, а также расчетом сварных швов между опорной плитой и колонной.

Литература

[1] Kahlmeyer E.; Hebestreit, K.; Vogt, W.: Стальные конструкции по EC 3, 6. Издание. Кельн: Вернер, 2012
[2] Еврокод 3: Расчет стальных конструкций. Часть 1-1: Общие правила и нормы для зданий; EN 1993-1-1: 2005 + AC: 2009
[3] Еврокод 3: Расчет стальных конструкций. Часть 1-8: Расчет соединений; EN 1993-1-8: 2005 + AC: 2009
[4] Eurocode 2: Проектирование железобетонных и предварительно напряженных железобетонных конструкций. Часть 1-1: Общие правила и нормы для зданий; EN 1992-1-1: 2004 + AC: 2010
[5] Ручные RF-/СОЕДИНЕНИЯ. Tiefenbach: Dlubal Software, январь 2017 г. Скачать

Ключевые слова

Стаканная база колонны Подколонник Глубина скважины Сдержанная колонка Основание колонны Плита базы Шов Глубина пробега

Загрузки

Ссылки

Контакты

У вас есть какие-либо вопросы по нашим программам или вам просто нужен совет?
Тогда свяжитесь с нами через бесплатную поддержку по электронной почте, в чате или на форуме или ознакомьтесь с различными решениями и полезными предложениями на страницах часто задаваемых вопросов.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Основная программа
RFEM 5.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из плит, стен, оболочек, стержней (балок), тел и контактных элементов

Цена первой лицензии
3 540,00 USD
RSTAB Основная программа
RSTAB 8.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций рам, балок и ферм, выполняющее линейные и неьинейные расчеты внутренних сил, деформаций и опорных реакций

Цена первой лицензии
2 550,00 USD
RFEM Соединения
RF-JOINTS Steel - Column Base 5.xx

Дополнительный модуль

Расчет шарнирных и защемленных баз колонн по норме Еврокод 3

Цена первой лицензии
670,00 USD
RSTAB Соединения
JOINTS Steel - Column Base 8.xx

Дополнительный модуль

Расчет шарнирных и защемленных баз колонн по норме Еврокод 3

Цена первой лицензии
670,00 USD