5.6. База колонны.

Ширина нижней части колонны превышает 1м., поэтому проектируем базу раздельного типа. Базу каждой ветви колонны конструируем и рассчитываем как базу центрально сжатой колонны. Для исключения дополнительных моментов центр тяжести плиты совмещаем с центром тяжести ветвей. Базу под каждую ветвь рассчитываем на отдельную комбинацию усилий М, N , которая даёт наибольшее сжимающее усилие в ветви в нижнем сечении колонны.

Расчётные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение1):

М₁= -228,5кНм, N₁= -1462,6 кН - для подкрановой ветви (1,3,5,7)

М₂= 860,0кНм, N₂= -1637 кН - для наружной ветви (1,2,3,5,8)

Расчётные усилия в ветвях колонны

Принимаем фундамент из бетона класса , для которого:

 нормативное сопротивление бетона осевому сжатию (т. 6.1 [3]);

 частный коэффициент безопасности бетона;

расчётное сопротивление бетона осевому сжатию;

 коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки

(изменение №3 [3]);

 коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии.

.

Предварительно определяем требуемую площадь опорной плиты:

База наружной ветви.

Требуемая площадь плиты из условия прочности бетона под плитой .

По конструктивным требованиям свес плиты с₂ принимаем не менее 4см. тогда ширина плиты , принимаем В=50см. тогда с₂ = 5см.

Длина плиты , принимаем L = 45см.

Фактическая площадь А = 50·45 = 2250см² что больше требуемой.

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

Принимаем толщину траверсы t_тр=10мм.

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету. Тогда свес плиты .

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

1 участок, защемлённый консольный свес с вылетом

с₁= 9,6см.

2 участок, консольный свес с₂ =5 см.

3 участок, плита опёртая на четыре стороны, при отношении сторон участка , рассматриваем как шарнирно - опертая балочная пластина с пролётным моментом.

4 участок, плита опёртая на четыре стороны, имеет меньшие размеры сторон и её пролётный момент не является расчётным.

Принимаем для расчёта М_max = M₁ = 33.09 кН·см.

Требуемая толщина плиты принимаем t_пл= 30мм.

Высота траверсы определяется прочностью сварных швов, прикрепляющих траверсу к стержню

колонны и прочностью самой траверсы, работающей как балка на двух опорах.

Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление σ_ф на одну траверсу.

нагрузка на более нагруженную внутреннюю траверсу:

Сварные швы, прикрепляющие траверсы к ветви колонны выполняем механизированной сваркой проволокой св-08Г2С. Катет швов принимаем k_f = 6мм.

_{Расчёт прочности шва проводим} по металлу шва, так как , где

Требуемая длинна сварных швов:

Принимаем высоту траверс h_тр = 300мм.

Интенсивность погонной нагрузки на траверсу

Определяем в траверсе усилия Q , M.

.

Момент сопротивления траверсы .

Проверка траверсы на срез :

Проверка траверсы на прочность по нормальным напряжениям: .

Проверка траверсы на прочность по приведённым напряжениям в опорном сечении при

Расчётная комбинация усилий в нижнем сечении колонны для расчёта анкерных болтов

М₁= -228,5кНм, N₁= -1462,6 кН:

Усилия в анкерных болтах:

Так как в болтах не возникает усилий растяжения, то конструктивно принимаем 2 болта диаметром с суммарной площадью

База подкрановой ветви.

Требуемая площадь плиты из условия прочности бетона под плитой .

По конструктивным требованиям свес плиты с₂ принимаем не менее 4см. тогда ширина плиты , принимаем В=50см. тогда с₂ = 5см.

Длина плиты , принимаем L = 20см.

Фактическая площадь А = 20·50 = 1000см² что больше требуемой.

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

Тогда свес плиты .

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

1 участок, защемлённый консольный свес с вылетом

с₁= 2 см.

2 участок, консольный свес с₂ =5 см. не рассчитывается.

3 участок, плита опёртая на четыре стороны, при отношении сторон участка, рассматриваем как шарнирно - опертая балочная пластина с пролётным моментом.

Принимаем для расчёта М_max = M₁ = 16.76 кН·см.

Требуемая толщина плиты

принимаем t_пл= 18мм.

Нагрузка на траверсу

Так как нагрузка на траверсу базы подкрановой ветви меньше нагрузки на траверсу базы наружной ветви, то высоту траверсы принимаем конструктивно такой же, как и в базе наружной ветви

h_тр = 300мм. В этом случае прочность траверсы будет заведомо обеспечена.

Расчётная комбинация усилий в нижнем сечении колонны для расчёта анкерных болтов :

М= 1234,7кНм, N= -792,9 кН

Анкерные болты проектируем из стали марки 09Г2С по ГОСТ 19281-73* с расчётным

сопротивлением растяжению R_ba = 225 МПа.

Требуемая площадь болтов .

Принимаем n=2 болта диаметром d = 56 мм с суммарной площадью сечения

А_bn=2·18,74 =37,48 см².

В связи с большим усилием крепление анкерных болтов осуществляем к анкерной балочке из двух швеллеров. Анкерную балочку с пролётом l = b_f рассматриваем свободно лежащей на траверсах и нагруженной сосредоточенной силой от анкерного болта.

Усилие одного болта .

Изгибающий момент

Требуемый момент сопротивления

Принимаем сечение балочки из двух швеллеров №12 с W = 50,6 см³.

Лист

,70.02.01-КП-21