9.Розрахунок кріплень колон до фундамента

Виконуємо розрахунок жорсткого з’єднання колон з фундаментом вихідні данні якої наведені вище. Розмір анкерних пластин зі столком, розраховуємо за максимальним зусиллям при дії постійного та вітрового навантаження.

N=P_ok+P_cт+P_вв=35.17+33.43+4.95=73.55 Кн

Згідно з методикою розрахунків опорів визначаємо величину ексентристета

L₀=M_A/N-71385/73.55=154.8см ˃h_k/6=46.2/6=7.7см

Висота статичної зони перерізу

X=h_k[(1+h_k)/6*l₀]/2=46.2[(1+46.2)/6*154.8]/2=1.17см

Відстань між центра ваги окремих кріплень до найближчої грані колони

а=4см,тому

h₀=h_k-а=46,2-4=42,2см

Зусилля яке має бути сприйнято окремим кріпленям:

N_a=N(l₀- + )/(h₀-x/3)=73.55*(154.8- )/(42.2-1.17/2)=234Кн

Анкерні пластини з стояком з’єднуємо болтами ø20мм попередньо задаємося товщиною пластини 6 мм. Товщина крайнього елемента

а= L_k-L_n=(46.2-0.6)/2=22.8см

Несуча здатність одного зрізу болта при урахуванні дії вітрового навантаження m_н=1,2 із умови:

- згинання пластини Т_н=М_н*2,5*d²=1.2*2.5*2.0²=12.0 Кн

-згинання деревини T₃=m_a*0.8*a*d=1.2*0.8*22.8*2.0=43.8 Кн

За розрахункову здатність одного зрізу приймаємо найменше значення, тобто Т=Т_н=17,28 Кн

Потрібна кількість болтів для закріплення анкерної пластини в консолі

Г_пи=N_max/Г_пш=234/12,0*2=10 шт

Кількість болтів повинна бути парною, тому приймаємо R_ш=10шт

Розрахунковий опір анкерної пластини із сталі марки 18_лс , R_y=240Мпа=24Кн/см²

Потрібний переріз анкерної пластини

F=N_a/R_y=234/24=9.75 см²

При призначенні розмірів враховуємо послаблені отвори

Мінімальна відстань між нахилами поперечних балок

S₂=3.5*d_n=3.5*20=70 мм та болтом і краєм колон

S₃=3* d_n=3*20=60мм

Мінімальна ширина пластини

в_плmin=2* δ₃+S₂=2*60+70=190 мм

Розрахункова потрібна ширина пластини

В_пл=(А_пл/ δ_пл)+2d_н=(9,75/6)+2*2,0=6,63см

Потрібна ширина пластини менша мінімальної ширини

L_пл=5.63см˂ в_плmin=19см, тому називаємо попередній переріз анкерної пластини з урахуванням в_плmin=6х190 мм

Мінімальна відстань між болтами в повздовжньому напрямку S_a=7d_n=7*20=140мм. Довжина анкерної пластини яка входить в стояк:

l₁=3S₁+2S_u=3*140+2*50=520мм

Кріплення колони до фундаменту вказуємо на кресленнях.