53.Конструкция и расчет базы центрально-сжатых колонн с распределительными элементами.

Расчет плиты ведут на давление бетона ф-та, которое передается на нижнюю плоскость плиты. Размеры опорной плиты в плане определяем из условия прочности фундамента.

Сначала находим A_пл^тр – пл-дь опорной плиты

A_пл^тр = N/( R_b,loc · γ_c)

R_b,loc - расчетное сопротивление бетона сжатию

R_b,loc = R_b · γ, R_b - призменная прочность

γ - коэф. учитывающий местное сжатие бетона

γ = ³√(A_ф/A_пл)

Ширина плиты принимается конструктивно

B_пл^тр = b_f +2 t_тр +2с

t_тр =8…14 мм, с = 40…150 мм

Уточняем B по ГОСТ, либо кратно 100 мм.

Требуемая длина плиты

L_пл^тр = A_пл^тр /B

Уточняем L по ГОСТ, либо кратно 100 мм.

Плита работает как пластина на упрочненном основании.Давление под подошвой фундамента распределяется равномерно.

Ϭ_в=N/A_пл≤R_в,locγ_c

При расчете плита делится на ряд участков, разделенных траверсами и ребрами. На каждом из участков определяется изгибающий момент.

Моменты на каждом из участков должны быть примерно равны. Это достигается установкой дополнительных распределительных элементов.

Определяем толщину плиты

t_пл =>: 1) ≥√(6M_max)/(R_y · γ_c ·1см)),

2) ≥20 мм

Определяем высоту траверсы из расчета сварных швов.

h_тр =>: 1) ≥N/(n· β_{f (z)} · k_f · R _{ωf (ωz)} · γ_c)+1…2 см ,

2) ≤ l_ω^max = 85 · β_f · k_f ,

3) кратно 10 мм

57.Типы сечений элементов ферм. Подбор сечений центрально-сжатых и растянутых элементов ферм.

Типы сечений легких ферм:

трубчатые

сечение из парных уголков

неравнополочные уголки

В фермах принимается не более 5-6 колибров профилей.

Толщина замкнутых профилей не менее 3мм, уголков - не менее 4 мм. Профили размером не менее 50мм. Профильный прокат длиной 12 м.

Большепролетные фермы выполняются из отправочных элементов. Для снижения расхода стали целесообразно , особенно при больших усилиях, наиболее нагруженные элементы ферм проектировать из стали повышенной прочности, а прочие элементы из обычной стали.

Выбор стали для ферм производится в соответствии с нормами.

Подбор сечений центрально-сжатых элементов ферм

Необходимо наметить тип сечения, задаться гибкостью, определить φ(коэффициент устойчивости стали на сжатие) и найти требуемую площадь

А_тр=N/(φR_yγ_c)

При предварительном подборе можно принять для поясов λ=60…80, для решетки λ=100…120

По требуемой площади подбирается по сортаменту подходящий профиль, определяется его фактические геометрические характеристики (А,i_x,i_y,находится λ_x=l_x/i_x; λ_y=l_y/i_y)

По большей гибкости уточняем коэффициент и проводим проверку устойчивости.

Ϭ=N/(A*φ)≤R_yγ_c

Подбор сечений растянутых элементов ферм

Требуемая площадь ратсянутого элемента

А_тр=N/(R_yγ_c)

Затем по сортаменту выбирается профиль и проводится проверка принятого сечения.

Ϭ=N/A≤R_yγ_c

54. Конструкция и расчет базы центрально-сжатых колонн с фрезированным торцом колонны.

Находим требуемую площадь плиты

A_пл^тр = N/( R_b,loc · γ_c)

R_b,loc - расчетное сопротивление бетона смятию

R_b,loc = R_b · γ^m,

R_b - призменная прочность

γ^m - коэф. учитывающий местное сжатие бетона

γ^m = =1.4…1.6

Плиту принимаем квадратной

B = L ≥ √(A_пл^тр), уточняем по ГОСТ или кратно(50) 100 мм.

В=в_f^кол+2с

L=h^кол+2с

с=40…150мм

Определяем реактивный отпор фундамента под плитой.

g=N/A_пл ≤R_b,loc · γ_c

A_пл = B · L

Уточняем γ ^m= ³√(A_ф/A_пл)

A_ф=В_ф· L_ф

В_ф=В+200…300мм

L_ф=L+200…300мм

Определяем толщину плиты приближенным способом по балочной схеме.

Для этого рассматривают трапецеидальный консольный участок плиты.

M_трап = A_трап · g · a ,

A_трап = (B+в_f^кол)/2 · c

a=c/3 · (2B+в_f^кол)/(B+в_f^кол)

t_пл =>: 1) = √((M_трап · 6)/( R_y · γ_c ·в_f^кол)),

2) ≥ 20 мм,

3) ГОСТ

Если соотношение в_f^кол/B˃0,5, то нужно проверить плиту более точным способом. Этот метод учитывает пространственный изгиб плиты. Квадратную плиту и прямоугольное сечение колонны заменяют равновеликими по площади кругами.

r_кол = √(A_кол /π), r_пл = √(A_пл /π)

А_кол= в_f^кол· h^кол;А_пл=В· h

Определяем моменты в радиальном и тангенциальном направлении

M_r = K_r · N , M_t = K_t · N

K_r , K_t - коэф зависят от r_кол /r_пл

Определение нормальных напряжений в опорной плите

σ_r = 6M_r /(1см · t_пл²)≤ R_у · γ_c

σ_t = 6M_t /( 1см · t_пл²)

- касательных напряжений

τ= N/(2 · π · r^кол · t_пл)

Проверим плиту по приведенным

напряжениям

σ_пр = √(σ_r² + σ_t²- σ_r · σ_t -3· τ²) ≤ R_y · γ_c ,

если не выполн-ся увеличиваем толщину плиты

Проверим прочность сварных швов крепления стержня колонны к опорной плите.

Расчет ведется на 0.15 от продольной силы, т.к. 85% передается непосредственно с колонны на плиту.

τ _{ωf (ωz)} =0.15·N/(β_{f (z)} ·k_f ·Σl_ω) ≤R _ωf(ωz)·γ_c

Σl_ω-длина сварного шва

Фундаментные или анкерные болты не рассчитываются и принимаются конструктивно диаметром d=20…30 мм