Расчет базы центрально-сжатой колонны

Базу колонны проектируем с двумя траверсами из стального листа с шарнирным прикреплением к фундаменту. На колонну передается нагрузка от двух опорных реакций главных балок:

Бетон фундамента класса В10 с расчетным сопротивлением R_b = 0,612 kH/см².

Требуемая площадь опорной плиты в плане:

где R_b,loc – расчетное сопротивление бетона смятию.

По ф.102 [4] расчетное сопротивление бетона смятию равно:

где α = 1,0 для бетонов класса ниже В25

и – принимается не более 1,5 для бетонов класса менее В7,5; принимаем условно 1,2.

Требуемая площадь опорной плиты:

Принимая толщину траверсы t_tr = 10 мм, величину свеса с = 60 мм, находим ширину плиты:

Требуемая длина плиты равна:

Принимаем размеры опорной плиты конструктивно из условия размещения анкерных болтов, при этом длина плиты не может быть меньше:

где см для размещения отверстий под анкерные болты.

Диаметр отверстия под болты должен быть больше диаметра болтов на 10 – 15 мм.

Назначаем диаметры отверстий d = 40 мм под болты d = 24 мм.

Напряжение в фундаменте под плитой:

На рассматриваемом участке плита опирается по трем сторонам – на две траверсы и стенку двутавра.

Отношение меньшей стороны участка к его большей стороне равно:

Значит, максимальный момент будет в середине свободной стороны плиты.

Значение максимального момента равно:

где β – коэффициент, зависящий от отношения закрепленной стороны к незакрепленной, b/h_c, принимаемый по таблице 6.2[3].

Рис.6.4. База колонны с траверсами

Находим максимальный момент:

Требуемая толщина плиты:

Принимаем толщину плиты 20 мм (по конструктивным требованиям для опорных плит).

Для листов толщиной более 20 мм для стали С345 R_y = 31,5 kH/см², поэтому уточняем толщину плиты:

Принимаем толщину плиты t_p = 20 мм.

Высоту траверсы находим из условия сопротивления срезу сварных швов прикрепления траверсы к ветвям колонны.

Требуемую длину каждого из четырех сварных швов находим из условия полной передачи усилия ветвей на опорную плиту через сварные швы.

Принимаем полуавтоматическую сварку сварочной проволоки d = 2 мм Св-08 Г2С по ГОСТ 2246-70, R_wf = 240 МПа, β_f = 0,9, γ_wf = 1. Минимальная высота шва k_f = 6 мм, максимальная высота шва k_f = 12 мм принимаем катет шва k_f = 8 мм.

Требуемая высота траверсы:

Принимаем высоту траверсы конструктивно по условиям жесткости:

и толщину t_tr = 10 мм.

Общая длина сварных швов:

Требуемая высота катета швов:

Принимаем толщину угловых швов k_f = k_{f min} = 6 мм.

Расчет анкерных болтов

Принимаем конструктивно два анкерных болта диаметром 24 мм (их расположение указано на рис. 6.4).

Проект искусственного сооружения представлен на листе 10 графического материала