Конструкция и расчет базы колонны
Расчет базы колонны выполняется на сочетания усилий в сечении А
Расчетные усилия в сечении
І ІІ
Mmax = 3145,4 кН·м; -Mmax = -3175,2 кН·м;
Nсоотв = 1238 кН; Nmax = 2122,8кН;
Qсоотв = -230,6кН; Qсоотв = -230,6кН;
Для базы колонны берем сталь С235 МПа
Бетон В15
МПа
Находим ширину плиты траверсы колонны по конструктивным соображениям
311,2
мм - ширина ветви колонны
мм
– толщина траверсы
мм
– консольный свес плиты
мм
Принимае
мм
Предварительно
учитываем высоту сечения колоны
мм
назначим длину опорной плиты
мм
Тогда размеры ж.б. фундамента под обе ветви назначим 1300х1700
Площадь одной
опорной плиты
м2
Площадь двух
опорных плит
м2
Площадь
фундамента
м2
Расчетное сопротивление бетона смятию
МПа
где
- коэффициент влияния ненагруженного
бетона вокруг площади смятия в
качестве обоймы
Расчет базы колонны
Находим усилие во внутренней подкрановой ветви по комбинации II
кН
Напряжение в бетоне фундамента под плитой подкрановой ветви
Окончательно
принимаем опорную плиту
Определение толщины опорной плиты
Толщина опорной плиты определяется из условия работы ее на изгиб от реактивного отпора фундамента, который равномерно распределяется по всей площади опорной плиты.
Опорную плиту сечением колонны и траверсы разбиваем на отдельные участки
Участок 1 рассчитывается, как консоль с вылетом
мм
Для полосы
шириной 1 см изгибающий момент при
отпоре фундамента
равен
кНсм
Участок 2 рассчитываем, как плиту, опертую по трем сторонам и нагруженную реактивным отпором фундамента . Для полосы шириной 1 см изгибающий момент находим по формуле
где
-
коэффициент, зависящий от соотношения
сторон
- свободная сторона плиты
Тогда
мм
мм
тогда рассчитываем как консоль с вылетом
мм
кНсм
Участок 3 рассчитываем, как плиту, опертую по четырем сторонам
где
мм
-
коэффициент, зависящий от соотношения
сторон
-большая
сторона участка
мм
Тогда
коэффициент
и
изгибающий момент на участке равен
кНсм
Толщину плиты
подбираем по наибольшему моменту
кНсм и она определяется по формуле
см
Принимаем
толщину опорной плиты
мм
Расчет анкерных болтов
Для расчета анкерных болтов принимаем комбинацию в сечение А, которая дает наибольший изгибающий момент при минимальной нормальной силе и при которой возникает растяжение в контактной опорной плите ветви колонны.
Расчет анкерных болтов для внутренней ветви колонны
Принимаем расчетные усилия
I II
Mmax = -3175,2 кН·м; Mсоотв = -2239,8 кН·м;
Nсоотв = 2122,8 кН; Nmin = 729 кН;
Отрывающее усилие в анкерных болтах определяем по формуле
По I комбинаций
кН
По II комбинаций
кН
Крепление
внутренней ветви колонны к фундаменту
предусматриваем 4 болтами из стали
ВСт3кп2 с
МПа
Тогда усилие
на 1 болт
кН
Требуема площадь сечения анкерных болтов
см2
Принимаем болт диаметром
72 мм
см2
Таким образом внутренняя
ветвь крепится 4 болтами с
мм
Определение высоты траверсы
Высота траверсы колонны определяется длиной швов, передающих усилие с ветви на анкерные болты
Минимальный катет шва
для крепления полок двутавра ветви
колонны №80Б3 толщиной
мм
к траверсе толщиной
мм
для ручной сварки
мм
Принимаем для
стали С245 электрод Э42 с расчетные
сопротивлением
МПа,
см
Принимаем конструктивно траверсу сечением 250х10
Расчет планки под анкерный болт
Планка под анкерные расчитывается как балка на изгиб от усилия в анкерном болте.
Расчетный пролет планки определяется шириной полки колонны
Для ветви двутавра №80Б3 мм
Максимальный изгибающий момент в планке
кНсм
Принимаем планку
шириной
мм
При расчете планки следует учитывать ослабление ее отверстиями под анкерные болты, которые назначается на 4-6 мм больше диаметра анкерного болта.
Тогда
под болт
мм
равен 76
мм
и толщина планки из условия работы ее
на изгиб
см.
Принимаем планку толщиной 25мм.