6.4.1. Определение размеров опорной плиты в плане

Определяется расчетное усилие в колонне на уровне базы с учетом собственного веса колонны:

N′ = N + 2A_blρk,

где k = 1,2 – конструктивный коэффициент, учитывающий вес решетки, элементов базы и оголовка колонны.

Давление под опорной плитой в базах центрально-сжатых колоннах принимается равномерно распределенным.

Размеры плиты в плане определяются из условия прочности материала фундамента:

A_f = N′/(ψR_b,loc),

где  – коэффициент, зависящий от характера распределения напряжений

по площади смятия (при равномерно распределенном напряжении = 1; при неравномерном –  = 0,75);

R_b,loc – расчетное сопротивление бетона смятию под плитой, определяемое по формуле

R_b,loc = αφ_bR_b,

где  = 1 – для бетона класса B20 и ниже;

R_b – расчетное сопротивление бетона сжатию, соответствующее его классу (табл. 6.2); обычно бетон в фундаментах применяется не выше класса B20;

_b – коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона сжатию в стесненных условиях под опорной плитой и определяемый по формуле

здесь A_f1 – площадь верхнего обреза фундамента, незначительно превышаю-

щая площадь опорной плиты A_f.

Коэффициентом _b предварительно задаются равным 1,2 (принимается для бетона класса B10 и ниже не больше 1,5 и для бетонов классов выше B10 не больше 2,5).

Таблица 6.2

Расчетные сопротивления бетона Rb

Класс прочности	B5	B10	B15	B20	B25
Rb, кН/см2	0,28	0,60	0,85	1,15	1,45

Размеры плиты (ширина B и длина L) назначаются по требуемой площади A_f, увязываются с контуром колонны (свесы опорной плиты должны быть не менее 40 мм) (рис. 6.11).

Рис. 6.11. К расчету опорной плиты

Ширина плиты:

B = h + 2t_t + 2c,

где h – высота сечения стержня колонны;

t_t = 10 мм – толщина траверсы (принимается 8–16 мм);

с = 40 мм – минимальный вылет консольной части плиты (при устройстве отверстий под болты в самой плите свес принимается 80–140 мм и уточняется в процессе расчета толщины плиты).

Требуемая длина плиты L = A_f /B.

Для центрально-сжатой колонны рекомендуется соотношение сторон опорная плита L/В ≤ 1,2. Принимается плита с размерами, увязанными с сортаментом на листовую сталь.

Определяется фактическая площадь плиты: A_f = LВ.

Площадь верхнего обреза фундамента (размеры верхнего обреза фундамента устанавливаются на 20 см больше размеров опорной плиты)

A_f1 = (L + 20)(В + 20).

Коэффициент

Расчетное сопротивление бетона смятию под плитой

R′_b,loc = αφ′_bR_b.

Проверяется прочность бетона под плитой:

6.4.2. Определение толщины опорной плиты

Толщину опорной плиты, опертой на торцы колонны, траверс и ребер, определяют из условия ее прочности на изгиб от отпора фундамента, равного среднему напряжению под плитой:

σ_f = N′/A_f.

Обычно на практике толщину плиты принимают в пределах 20 – 40 мм. Для расчета плиты выделяют участки пластинки, опертой по четырем, трем и одной (консольная) сторонам, соответственно обозначенные цифрами 1, 2, 3 на рис. 6.11.

На каждом участке определяют максимальные изгибающие моменты, действующие на полосе шириной 1 см, от расчетной равномерно распределенной нагрузки q = σ_f ·1.

На участке 1, опертом по четырем сторонам:

M₁ = α₁qa²,

где ₁ – коэффициент, учитывающий уменьшение пролетного момента за счет контурного опирания плиты по четырем сторонам (определяется по табл. 6.3 в зависимости от отношения большей стороны участка b к меньшей стороне a).

Таблица 6.3