Базы колонн шпоры dwg

Режим Жесткие базы колонн предназначен для проектирования и оценки несущей способности конструктивных решений узлов баз колонн, с помощью которых реализовано жесткое закрепление колонны в фундаменте. Этот режим охватывает широкий спектр конструктивных решений узлов данного типа, а именно:

базы без траверс и консольных ребер;
базы с траверсами и консольными ребрами;
базы с выносными траверсами.

Конструктивные решения первых четырех типов баз колонн предусматривают отсутствие каких-либо дополнительных деталей, подкрепляющих опорную плиту, такие базы проектируют, как правило, для бескрановых зданий или для зданий с кранами малой грузоподъемности. Базы колонн с траверсами, в которых анкерные болты работают в составе опорной плиты, предусматривают наличие дополнительных конструктивных элементов (траверс и консольных ребер), обеспечивающих более равномерное распределение напряжений в бетоне фундамента под опорной плитой.

При работе этого режима в соответствии с выбранным нормативным документом выполняются проверки:

прочности конструктивных элементов, входящих в состав узла базы колонны (опорной плиты, фундаментных болтов, анкерных пластинок, траверс и консольных ребер, бетона фундамента на местное смятие);
прочности сварных соединений узлов (крепления колонны к опорной плите, крепления траверсы к стержню колонны и к опорной плите, крепления консольного ребра к стержню колонны и к траверсе);
ряда конструктивных и сортаментных ограничений.

Рис.1. Типы конструктивных решений узлов жестких баз колонн без траверс и консольных ребер

Рис. 2. Типы конструктивных решений узлов жестких баз колонн с траверсами и консольными ребрами

Рис. 3. Типы конструктивных решений узлов жестких баз колонн с выносными траверсами

Главное окно режима Жесткие базы колонн включает следующие страницы: Конфигурация , Усилия , Конструкция , Сварка , Чертеж и Кривые взаимодействия .

На странице Конфигурация пользователем определяются исходные данные для расчета (задается сечение колонны, класс стали для колонны, класс бетона фундамента, коэффициент условий работы колонны и коэффициент надежности по ответственности). Выбор типа сечения колонны реализуется нажатием соответствующей кнопки: Прокатный двутавр или Сварной двутавр . В соответствии со сделанным выбором изменяется интерфейс страницы Конфигурация . Для прокатного двутавра, выбранного в качестве типа поперечного сечения колонны, необходимо определить сортамент и номер профиля в данном сортаменте. Это осуществляется в диалоговом окне Выбор профиля , которое становится доступным после нажатия кнопки Выбор сечения колонны .

Если в качестве типа сечения колонны выбран сварной двутавр, необходимо определить размеры поперечного сечения колонны: высоту h _w и толщину t _w стенки, ширину b _f и толщину t _f полки. Размеры поперечного сечения колонны вводятся в таблицу в миллиметрах. Заметим, что толщины полок и стенки можно ввести вручную или же выбрать из выпадающего списка, в котором содержится набор толщин, соответствующий сортаменту листовой стали. Обеспечена возможность графического контроля поперечного сечения колонны в информационном окне, которое становится доступным после нажатия кнопки Предварительный просмотр (
).

Материалы, использующиеся для расчета и проектирования узла жесткой базы колонны, определяются нажатием одноименных кнопок Сталь колонны (служит для назначения стали самой колонны) и Сталь плиты (служит для назначения стали опорной плиты базы, траверс и консольных ребер). В выпадающем списке Бетон предлагаются для выбора классы бетона для фундамента.

Коэффициент условий работы колонны можно ввести в соответствующем окне ввода или же выбрать в диалоговом окне Коэффициенты условий работы, нажав на расположенную рядом кнопку (
).

Коэффициент условий работы опорной плиты базы колонны вычисляется в данном режиме автоматически. Пользователю необходимо задать коэффициент условий работы колонны, а не опорной плиты.

На этой же странице в выпадающем списке Коэффициент надежности по ответственности необходимо задать соответствующий коэффициент, на который в последующем будут умножены все расчетные значения внутренних усилий для всех расчетных комбинаций нагружений, действующих в опорном сечении колонны. В том случае, когда значения внутренних усилий в опорном сечении колонны получены по результатам анализа системы уже с учетом коэффициента надежности по отвественности (т.е., например, когда расчетные значения прикладываемых нагрузок были получены с учетом данного коэффициента), в выпадающем списке Коэффициент надежности по ответственности необходимо выбрать значение равное единице.

Нажатие кнопки Основная надпись обеспечивает доступ к одноименному диалоговому окну, предназначенному для заполнения штампа чертежа, используемого в эскизе проектного решения узла базы колонны жесткого типа. Кнопка Сохранить как шаблон позволяет запомнить внесенную информацию как шаблон штампа в данном сеансе работы с программой. Использовать сохраненный шаблон можно как в текущем, так и в других режимах работы программы, нажав на кнопку Загрузить шаблон .

На странице Сварка задаются параметры сварных соединений для узла. В группе Параметры соединения в специальных выпадающих списках необходимо назначить тип и вид сварки, а также определить положение шва. В режиме Узлы ферм реализованы виды сварки, соответствующие табл. 34* СНиП II-23-81* (табл. 36 СП 53-102-2004, табл. 38 СП 16.13330, табл. 1.112.2 ДБН В.2.6-163:2010 или табл. 16.2 ДБН В.2.6-198:2014), а именно: ручная, полуавтоматическая проволокой сплошного сечения при диаметре сварочной проволоки менее 1.4 мм, автоматическая и полуавтоматическая при диаметре сварочной проволоки 1.4…2.0 мм, автоматическая при диаметре сварочной проволоки 3…5 мм и полуавтоматическая порошковой проволокой. При этом положение сварных швов может быть в лодочку, нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное. В группе Свойства материалов для сварки отображаются значения расчетного сопротивления угловых швов на условный срез по металлу шва R _wf и нормативного сопротивления металла шва R _wun. Определить эти значения можно в диалоговом окне Материалы для сварки, которое становится доступным после нажатия на кнопку
.

На странице Усилия задаются внутренние усилия, действующие в узле базы колонны: N – продольное усилие; M _y и M _z – изгибающие моменты в двух плоскостях; Q _z и Q _y – соответствующие им поперечные силы.

Для ориентации заданных внутренних усилий относительно главных осей инерции поперечных сечений, сходящихся в узле, каждый стержень узла связывают с локальной (местной) системой координат xyz . В программе реализована следующая ориентация локальных систем координат стержней: ось x-x направлена от начала стержня (начального узла) до конца (конечного узла), оси y-y и z-z (главные центральные оси инерции поперечного сечения стержня) вместе с осью x-x образуют правостороннюю систему координат Декарта. При этом ось y-y параллельна плоскости XoY глобальной системы координат, а ось z-z направлена в верхнее полупространство.

Таким образом, реализован общий случай нагружения колонны: двухосный изгиб со сжатием или растяжением. На рисунке, расположенном рядом с таблицей внутренних усилий, определены положительные направления внутренних усилий в сечениях элементов базы колонны. При нажатии кнопки Добавить в таблице усилий появляется новая строка, в которую необходимо ввести значения внутренних усилий для текущей комбинации нагрузок. Количество расчетных комбинаций нагрузок произвольно. Единицы измерения внутренних усилий, действующих в узле, определяются на странице Единицы измерения диалогового окна Настройки приложения . По умолчанию единицы измерения продольных и поперечных усилий – тонны, изгибающих моментов – тонны х метры.

Страница Конструкция содержит группу кнопок для выбора конструктивного решения узла базы колонны жесткого типа.

Для проверки несущей способности известного конструктивного решения базы колонны в соответствии с требованиями норм необходимо задать все расчетные параметры узла. К таким параметрам относим размеры и толщины конструктивных элементов, входящих в состав узла, диаметры фундаментных болтов, размеры, регламентирующие расположение элементов относительно друг друга, катеты сварных швов, количество болтов, количество рядов болтов и др. Параметры узла вводятся в таблице, расположенной на странице справа. Диаметр, марка стали фундаментных болтов, а также их количество (для некоторых типов баз) задаются в специальных выпадающих списках, объединенных в группу Болты фундаментные . По умолчанию единицами измерения линейных размеров приняты миллиметры.

При нажатии кнопки Проектирование
появляется меню
.

Если выбран первый пункт меню Все параметры не заданы , то выполняется автоматизированный подбор всех параметров конструктивного решения узла и при этом предполагается, что параметры конструкции узла не известны, а заданные ранее их значения игнорируются. Если же выбран пункт меню Некоторые параметры заданы , то для незаданных параметров (тех, которые в списке параметров равны нулю) программа автоматически определит их значения при фиксированных значениях заданных параметров.

Автоматизированный подбор проектного решения базы колонны совершался на базе анализа его чувствительности по отношению к варьированию управляемых параметров узла с учетом условий обеспечения необходимой несущей способности и конструктивных ограничений, регламентированных нормами (подробнее см. Назначение). При этом в качестве управляемых параметров узлов жестких баз колонн принимались диаметр анкерных болтов и толщина опорной плиты, а также габариты опорной плиты базы.

При нажатии кнопки Вычислить
программа выполняет проверку несущей способности сечений элементов, примыкающих к узлу (колонны), конструктивных элементов узла (опорной плиты, траверс, анкерных плит и т.д.) и их соединений (анкерных болтов и сварных) при заданных (или ранее подобранных) значениях всех параметров узла в соответствии с требованиями норм.

Как при нажатии кнопки Проектирование , так и при нажатии кнопки Вычислить в поле K_max , расположенном в нижней части окна, выводится максимальное из всех коэффициентов использования ограничений значение фактора (наиболее опасного) и указывается вид нормативной проверки (прочность, устойчивость, местная устойчивость и т.п.), при котором этот максимум реализовался, а также выполняется генерация чертежа конструктивного решения узла стыка балок жесткой базы колонны стадии КМ.

Полный перечень выполненных доступен по нажатию кнопки Факторы в специальном диалоговом окне Диаграмма факторов , где можно ознакомиться со значениями всех коэффициентов использования ограничений, представленных тут в числовой и графической формах. Список выполняемых программой проверок несущей способности элементов и соединений узлов жестких баз колонн представлен в таблице.

С помощью кнопки Отчет предусмотрена возможность формирования отчетного документа, который содержит исходные данные и результаты расчета.

Проектирование металлокаркаса любого строительного сооружения не ограничивается указанием профилей несущих элементов. Очень важным процессом является конструирование стальных узлов примыканий элементов. И здесь, конечно же, не обойтись без расчета стальных узлов. Расчетный комплекс SCAD Office предлагает современное решение задачи – подпрограмма КОМЕТА-2. В подпрограмме SCAD Office сосредоточенна методика анализа несущей способности некоторых типов узлов (все узлы подпрограмма посчитать не сможет, однако, поможет разложить сложный стальной узел на несколько типовых).

Итак, рассмотрим ряд примеров расчета стальных узлов с помощью SCAD Office.

Расчет стального узла фермы из гнутосварного профиля.

Фермы из квадратных и прямоугольных труб широко распространены в нашей стране, и проверка устойчивости стенок – неотъемлемая часть расчета, которая, кстати, может повлиять на уже ранее выбранный профиль. На рисунке ниже изображена двух пролётная рама с железобетонными колоннами и стальными стропильными и подстропильными фермами.

Наиболее уязвимым считается узел подстропильной фермы в точке опирания стропильной фермы на подстропильную. Его мы и проверим.

Как видно по рисунку для вычисления несущей способности узла нужны усилия N и F. Их можно получить из ранее собранной расчетной модели в SCAD Office, которую наверняка будет собирать инженер для подбора элементов металлопроката.

Также хочется отметить, что на этом этапе несущая способность пояса обеспечена:

Указав в исходных данных программы SCAD Office (подпрограмме КОМЕТА-2) все необходимые данные, получаем результат в виде коэффициента использования и схематического чертежа. Усилия указываются от действия расточного сочетания нагрузок (прямого обмена данными между SCAD и КОМЕТА-2 нет, поэтому все данные переносятся вручную).

Несущая способность пояса в узле не обеспечена (значение коэффициента использования больше 1), хотя по результатам расчета на первом этапе пояс обладал допустимым запасом несущей способности. Невыполнение подобного расчета провоцирует обрушение здания.

Узел примыкания решетки фермы к верхнему поясу

Классическим решением опирания колонны стальной рамы на фундамент является жесткая база колонны. При конструировании базы необходимо правильно подобрать болты, все пластины, задать отступы базовой пластины и т.д. Очень простой алгоритм расчета этой задачи предлагается в программе SCAD Office (подпрограмме КОМЕТА-2): по заданным усилиям программа не только проверяет введенное Вами решение базы колонны, но и самостоятельно способна законструировать параметры узла. В качестве примера воспользуемся стальным каркасом однопролетного промышленного здания.

Усилия на узел опирания можно собрать по расчетной схеме с помощью нагрузки от фрагмента схемы. Здесь потребуются нагрузки вертикальные, поперечные и изгибающего момента в участке обреза фундамента. Опорные реакции в узле будут исходными данными в программе КОМЕТА-2. Результат расчета получаем также в виде коэффициента использования и схематичного чертежа.

В запасе инструментария SCAD Office, подпрограммы КОМЕТА-2, есть расчетные модули стыковых узлов балок, сопряжения узлов ригеля и колонн, а также типовые узлы, где уже сформированное конструктивное решение проверяется на указанную нагрузку.

Расчет закладной детали.

К узлам стальных конструкций можно отнести и узел крепления стальной балки к бетонной стене. Здесь помимо элементов крепления важно произвести расчет закладной детали. Закладные детали рассчитываются по нормам железобетонных конструкций, в комплексе SCAD Office за расчет закладных отвечает подпрограмма АРБАТ. Подпрограмма АРБАТ позволяет рассчитать закладные 3-х типов. Данные которые потребуется для расчета – поперечное усилие и параметры расположения анкеров.

Итак, с помощью подпрограмм SCAD Office у любого инженера есть возможность законструировать и произвести расчет стальных узлов конструкций. Программы SCAD Office просты в освоении, очень удобны, и что также важно – выполняют расчеты по всем действующим нормам Российской Федерации.

Вам могут быть интересны следующие статьи по SCAD Office:

Оставить комментарий к этой статье или задать вопрос автору можно на наших страницах в соцсетях Вконтакте или Facebook

Заявки
Стол предложений
КПСС
Работа

Авторы: Беленя Е.И.

Москва, Стройиздат, 1986

Дисциплина: Металлические конструкции

Преподаватель: -

Специальность: ПГС / КП1

Чертежи: 2 листа А2. Стадии КМ и КМД

Пояснилка: отсутствует

Зачетка: 0306064

Дисциплина: Металлические конструкции

Преподаватель: Исаев А.В.

Специальность: ПОиП / КП1

Чертежи: 5 листов; форматы А3 и А4;*.dwg.

Пояснилка: 26 стр.

Зачетка: 41

Дисциплина: Металлические конструкции

Преподаватель: Агафонкин В.С.

Специальность: ПГС / КП1

Чертежи: План сборочных конструкций (М 1:200), Разрезы (М 1:10, М1:20), Узлы (М 1:20). 1 лист А1

Пояснилка: 19 стр.

Зачетка: 0306053

Исходные данные:

Шифр: 11313 (0306053)

Продольный шаг колонн --- 14м (L)

Поперечный шаг колонн --- 5м (l)

Нормативная полезная нагрузка --- 1400 кг/м

Марка стали --- С 245

Высота колонны --- 7.5м

Архив курсовых проектов по металлическим конструкциям на тему "Балочная клетка".

Дисциплина: Металлические конструкции

Преподаватель: Агафонкин В.С.

Специальность: ПГС / КП№1

Чертежи: План сборочных конструкций (М 1:200), Разрезы (М 1:10, М1:20), Узлы (М 1:20) 1 лист А1

Зачетка: 83

Дисциплина: Металлические конструкции

Преподаватель: Гирфанов И.С.

Специальность: ПГС / КП 1

Чертежи: План сборочных конструкций (М 1:200), Разрезы (М 1:10, М1:20), Узлы (М 1:20). Лист А1

Пояснилка: 17 стр.

Зачетка: 80

Архив курсовых проектов по металлическим конструкциям на тему "Стальной каркас одноэтажного производственного здания".

В архиве работы с пролетом 24 метра.

В архиве работы с пролетом 30 метров.

Дисциплина: Металлические конструкции

Преподаватель: Дымолазов М.А.

Специальность /номер курсового по счету: ПГС / КП№2

Чертежи: 2 листа

Пояснилка: 36 стр.

В архиве работы с пролетом 36 метров.

Дисциплина: Металлические конструкции

Преподаватель: Агафонкин В.С.

Студент: D.E.

Специальность: ПГС / КП2

Чертежи: 2 листа А1

Пояснилка: 34 стр.

Зачетка: 0306053

Дисциплина: Металлические конструкции

Преподаватель: -

Студент: Айназ

Специальность: ПГС / КП2

Чертежи: 2 листа А1

Пояснилка: 34 стр.

Зачетка: 0306053

Дисциплина: Металлические конструкции

Преподаватель: Ефимов О.И.

Специальность /номер курсового по счету: ПГС / КП2

Чертежи: 2 листа

Дисциплина: Металлические конструкции

Иркутский ГТУ, 413 стр.

Дисциплина: Металлические конструкции

Лектор: Агафонкин В.С.

Студент: D.E.

Специальность: ПГС

Дисциплина: Металлические конструкции

Лектор: Ефимов О.И.

Специальность: ПГС

Дисциплина: Металлические конструкции

Лектор: Агафонкин В.С.

Студент: Минязева

Лекции за 2 семестра

Дисциплина: Металлические конструкции

Составитель: В.С.Агафонкин

Методические указания к лабораторным работам по курсу "Металлические конструкции, включая сварку"

Составители: Агафонкин В.С., Хисамов Р.И.,Кузнецов И.Л., Юманов В.А.

Дисциплина: Металлические конструкции

Составитель: Евдокимцев О.В.

Дисциплина: Металлические конструкции

Составители: И.Л. Кузнецов, Г.Н. Шмелёв, Д.М. Хусаинов

В методических указаниях приводятся сведения по расчёту элементов и соединений МК и данные по сортаменту стального проката. Методические указания предназначаются для студентов специальности 290300 и направления 550100.

Дисциплина: Металлические конструкции

Составители: М.А.Дымолазов, О.И.Ефимов, Л.А.Иcаева, И.Р.Харитонов

Методические указания к курсовому проекту по металлическим конструкциям на тему: "Стальной каркас одноэтажного производственного здания" для специальности 290300

ОАО "Институт КазГражданПроект"

Программа представляет собой электронный сортамент металлических профилей, используемых в строительстве. Все данные представленные в таблицах на профили взяты из ГОСТов. В базе данных программы представлены следующие профили: двутавры обычные и с параллельными гранями полок, уголки равнополочные и неравнополочные, швеллеры, сталь арматурная, трубы и др.

Разработал: Каримов Адель Фаридович

Дисциплина: Металлические конструкции

Данная процедура служит для добавления сетки колонн с помощью инструмента сетки колонн. Сетки колонн могут быть прямоугольными или радиальными.

Откройте палитру инструментов, которую требуется использовать, и выберите инструмент структурной сетки колонн.

Если требуется.	то.
определить ширину сетки,	разверните "Размеры" и введите значение для ширины X.
определить глубину сетки,	разверните "Размеры" и введите значение для глубины Y.
расположить сетку с равномерно расположенными линиями вдоль направления Х,	продлите ось Х, выберите для "Типа разметки" позицию "Равномерное распределение" и введите значение для "Количества шагов сетки".
расположить сетку с фиксированным размером шагов вдоль направления Х,	продлите ось Х, выберите для "Типа разметки" позицию "Повтор" и введите значение для "Количества шагов сетки".
определить величину смещения от начальной точки вдоль направления Х сетки,	продлите ось Х и введите значение для "Смещения от начала". Величина смещения может быть использована для уменьшения действующего размера сетки.
задать величину смещения от конечной точки вдоль направления Х сетки,	продлите ось Х и введите значение для "Смещения от конца". Величина смещения может быть использована для уменьшения действующего размера сетки.
расположить равномерно распределенную сетку вдоль направления Y,	продлите ось Y, выберите для "Типа разметки" позицию "Равномерное распределение" и введите значение для "Количества шагов сетки".
расположить сетку с фиксированным размером шагов вдоль направления Y,	продлите ось Y выберите для "Типа разметки" позицию "Повтор" и введите величину для размера шага сетки.
задать величину смещения от начальной точки вдоль оси Y сетки,	продлите ось Y и введите значение для "Смещения от начала". Величина смещения может быть использована для уменьшения действующего размера сетки.
определить величину смещения от конечной точки вдоль направления Y сетки,	продлите ось Y и введите значение для "Смещения от конца". Величина смещения может быть использована для уменьшения действующего размера сетки.

Если требуется.	то.
определить ширину сетки,	разверните "Размеры" и введите значение для ширины X.
определить угол сетки,	разверните "Размеры" и введите значение для угла А.
расположить сетку с равномерно размещенными линиями вдоль направления Х,	продлите ось Х, выберите для "Типа разметки" позицию "Равномерное распределение" и введите значение для "Количества шагов сетки".
расположить сетку с фиксированным размером шагов вдоль направления Х,	продлите ось Х, выберите для "Типа разметки" позицию "Повтор" и введите величину шагов сетки.
определить внутренний радиус сетки,	продлите ось Х и введите значение для "Внутреннего радиуса".
задать величину смещения от конечной точки вдоль направления Х сетки,	продлите ось Х и введите значение для "Смещения от конца". Величина смещения может быть использована для уменьшения действующего размера сетки.
расположить равномерно распределенную сетку вдоль направления Y,	продлите ось Y, выберите для "Типа разметки" позицию "Равномерное распределение" и введите значение для "Количества шагов сетки".
расположить сетку с фиксированным углом для шагов сетки по направлению Y,	продлите ось Y, выберите для "Типа разметки" позицию "Повтор" и введите величину для "Угла шага сетки".
определить угол смещения от начального угла вдоль направления Х кривой сетки,	продлите ось Y и введите значение для "Смещения от начального угла". Угол смещения может быть использован для уменьшения размера сетки.
определить угол смещения от конечного угла вдоль направления Y кривой сетки,	продлите ось Y и введите значение для "Смещения от конечного угла". Величина смещения может быть использована для уменьшения размера сетки.

Если выбрано добавление колонн, можно определить их размеры:

Смещение от начала
Смещение от конца
Логическая длина
Выравнивание
Выравнивание с использованием общей протяженности

Читайте также: