3.4.4.Расчет и конструирование базы колонны

- Способ установки колонн на фундаменты:

Монтируем колонны по безвыверечному методу монтажа, который производится способом установкой колонн на заранее установленные опорные плиты базы колонны, где опорные плиты с верхней фрезерованной поверхностью устанавливаются на фундамент заранее с большой точностью.

Ветви колонны имеют фрезерованные торцы, а колонну собирают в кондукторе, обеспечивающем точное совмещение опорных плит плоскостей обеих ветвей колонны.

а) Определение максимальных усилий в ветвях

колонны в сечении1-1

Определяем комбинации нагрузок для каждой из ветвей, которые дают наибольшие усилия в ветвях колонны по таблицам 6-7

- для наружной ветви колонны :

- для подкрановой ветви колонны :

- определяем максимальные усилия в ветвях колонны по формулам:

б) Определение размеров опорных плит ветвей колонны

- требуемая площадь опирания плиты на железобетонный фундамент :

1- для наружной ветви колонны

2- для подкрановой ветви колонны

здесь - расчетное сопротивление бетона фундамента смятию принимается в пределах 0.5…0.7 кН/см²

, - усилия в ветвях колонны в кН.

- компоновка размеров длины и ширины опорных плит ветвей:

Ширину опорных плит для обеих ветвей принимаем одинаковой и равной высоте двутавра подкрановой ветви колонны плюс два свеса по 50…80 мм

Тогда ширина опорных будет :

- длину опорных плит определяем исходя из условия требуемой площади

- для наружной ветви

-для подкрановой ветви

Принимаем окончательные размеры

- Для наружной ветви х =(40х40) см

- Для подкрановой ветви х =(40х20) см

О кончательные размеры и принимаются кратными 20 мм

- Определяем толщину опорной плиты базы колонны производится из условия ее работы на изгиб от действия отпора фундамента, для этого определим максимальные изгибающие моменты на каждом участке опорной плиты.

- Определяем напряжение, которое равномерно распределенное по всей поверхности опорной плиты на ее контакте с бетоном фундамента

-Определяем изгибающие моменты на участках опорной плиты

Участок 1 и 2:

Опорная плита работает как консольная балка :

Участок 3: На этом участке опорная плита опирается на 4 стороны. Изгибающий момент равен:

где a₃ – ширина полки уголка.

Определяем толщину опорной плиты по наибольшему из значений изгибающих моментов по формуле:

- расчетное сопротивление стали изгибу по пределу текучести в кН/см²

в) расчет и конструирование траверс

- Высоту траверсы принимаем равной в пределах

- Толщину траверсы принимаем равной в пределах (кратно 2 мм) в зависимости от размера катета углового сварного шва приварки траверс к ветви колонны с учетом условия:

где = 0,7 для ручной сварки по таблице 34, СНиП 11-23-81 Стальные конструкции. М., 1982г.

=20 кН/см²-расчетное сопротивление срезу по металлу шва по таблице 56 ,СНиП 11-23-81 Стальные конструкции. М., 1982г.

-Тип электрода по ГОСТ (9467–75): Э42А

г) расчет фундаментных болтов

Анкерные болты устанавливаются по осям ветвей колонны,

- Определяем усилие в фундаментных болтах для наиболее растянутой ветви колонны (наружная ветвь)

и - усилия в сечении 1-1 колонны от сочетания нагрузок, которое дает максимальную величину изгибающего момента при минимальном продольном усилии.

- расстояние от оси растянутой ветви колонны до оси колонны или

- Определяем требуемую площадь болтов

где - расчетное сопротивление фундаментных болтов на растяжение по таблице 60,СНиП 11-23-81 Стальные конструкции. М., 1982г.

- количество фундаментных болтов в растянутой зоне базы колонны.

Принимаем болты площадью 19,02 , диаметром d=56 мм , максимальная растягивающая сила = 226 кН