3.2.2 Расчет базы колонны

Рисунок 3.3 Схема базы колонны

Принимаем фундамент из бетона класса .

f_ck=12 МПа — нормативное сопротивление бетона осевому сжатию (СНБ 503.01-02, табл.6.1);

_с=1.5 — частный коэффициент безопасности бетона (СНБ 503.01-02, стр. 22,

п.6.1.2.11);

— расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

=1.0 — коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки (СНБ 503.01-02, п.6.1.5.4);

Задаемся — коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии;

Требуемая площадь опорной плиты:

Назначаем толщину траверсы ; вылет консольной части плиты c=50 мм.

Ширина плиты:

Принимаем .

Требуемая длина плиты:

.

Принимаем

Принимаем плиту с размерами в плане 640х520 мм.

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

Определяем изгибающие моменты для участков 1, 2, 3.

Участок 1 опёрт на четыре канта:

где ₁=0.125 – коэффициент для расчета на изгиб прямоугольных пластинок, опертых на четыре канта (табл. 2.14 [1]) в зависимости от .

; ;

Участок 2 опёрт на три канта.

где =0.133 – коэффициент для расчета на изгиб прямоугольных пластинок, опертых на три канта (табл. 2.15 [1]) в зависимости от .

; .

Участок 3 консольный.

Требуемую толщину плиты определяем по максимальному моменту. Поскольку задана сталь С275 имеет максимальную толщина 20мм, то принимаем сталь С345 с толщиной 20-40мм, для которой

По табл. 7.14 [1] принимаем толщину листа равную 2.5 см.

Для крепления траверсы к колонне принимаем полуавтоматическую сварку (ГОСТ 14771-76^*) в углекислом газе (ГОСТ 8050-85) электродом CB-08Г2С (ГОСТ 2246-71^*) диаметром 1.4-2мм.

Угловой шов крепления траверсы к колонне рассчитываем по границе сплавления, так как

где , - коэффициенты глубины проплавления шва, для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа проволокой CB-08Г2С ⌀1.4-2мм , (т. 4.2[1]);

- расчетное сопротивление по металлу шва (т. 4.4[1]);

- (т. 4.7[1]), где - временное сопротивление свариваемости стали С275 (т. 2.3[1]);

- коэффициенты условий работы сварного шва;

Высоту траверсы находим по длине сварных швов, необходимых для прикрепления её к стержню колонны четырьмя вертикальными швами. Катет шва принимаем .

Принимаем высоту траверсы 42 см, толщину 1 см.

Траверса:

Производим проверку траверсы на прочность.

Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление фундамента на одну траверсу:

Интенсивность погонной нагрузки на траверсу:

Проверка прочности траверсы на изгиб и на срез:

- на консольном участке

Момент сопротивления траверсы:

Условие прочности по нормальным напряжениям:

- на среднем участке

Момент сопротивления траверсы:

Условие прочности по нормальным напряжениям:

Рисунок 3.4 Грузовая площадь, расчетная схема и эпюра моментов

Диафрагма:

Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление фундамента на диафрагму:

Интенсивность погонной нагрузки на диафрагму:

Определяем прочность сварных швов, прикрепляющих диафрагму :

Катет шва принимаем .

МПа

Равнодействующее напряжение:

При шарнирном сопряжении колонн с фундаментом и в базах центрально-сжатых стоек анкерные болты выполняют установочную функцию. Размеры таких болтов назначают конструктивно, принимая диаметр 20…30 мм.

Принимаем анкерные болты ВСт3кп2 диаметром 20 мм и расчетным сопротивлением R_y=145 МПа (табл. 5.11 [1]) ГОСТ 535-88.

Рисунок 3.5 Грузовая площадь, расчетная схема и эпюра усилий