4.5.5. Расчет анкерных болтов и пластин
Болты выполняются из стали марки Ст3пс2 по ГОСТ 535-88 с расчетным сопротивлением растяжению Rba = 19 кН/см2 (табл. 4.17).
Таблица 4.17
Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов Rba
Номинальный диаметр болтов, мм |
Расчетные сопротивления Rba, кН/см2, болтов из стали марок |
|
по ГОСТ 535* |
по ГОСТ 19281* |
|
Ст3пс4, Ст3пс2, Ст3сп4, Ст3сп2 |
09Г2С–4, 09Г2С–6 |
|
12,16,20 |
20 |
26,5 |
24,30 |
19 |
24,5 |
36 |
19 |
23 |
42,48,56 |
18 |
23 |
64,72,80 |
18 |
22 |
90,100 |
18 |
21 |
110,125,140 |
16,5 |
21 |
*Расчетные сопротивления болтов из других марок сталей следует вычислять по формуле Rba = 0,8Ryn (здесь Ryn – нормативное сопротивление стали, принимаемое согласно табл. 3.3).
П р и м е ч а н и е. Сталь по ГОСТ 535 должна поставляться по 1-й группе.
Растягивающие усилия в анкерных болтах в базе:
подкрановой ветви колонны Fa1 = 1014 кН;
наружной ветви Fa2 = 155 кН, значительно меньше, чем в подкрановой.
Расчет производим по максимальному усилию и из конструктивных соображений болты принимаем одинаковыми для баз подкрановой и наружной ветвей.
Требуемая площадь нетто анкерных болтов
∑Aa1 = Fa1γn/(Rbaγc) = 1014 · 0,95 / (19 · 1,05) = 48,29 см2.
По табл. 4.18 принимаем 4 болта диаметром dб = 48 мм с общей площадью сечения нетто ∑Aa1 = 4Abn = 4 · 14,72 см2 = 58,88 см2, имеющими несущую способность
[Fa1] = ∑Aa1Rbaγc/γn = 58,88 · 18 · 1,05 / 0,95 = 1171,4 кН > Fa1 = 1014 кН.
Таблица 4.18
Площади сечения болтов
-
d, мм
16
(18)
20
(22)
24
(27)
30
36
42
48
Ab, см2
2,01
2,54
3,14
3,80
4,52
5,72
7,06
10,17
13,85
18,09
Abn, см2
1,57
1,92
2,45
3,03
3,53
4,59
5,61
8,16
11,20
14,72
П р и м е ч а н и я:
Площади сечения болтов диаметром свыше 48 мм следует принимать по ГОСТ 24379.1.
Размеры, заключенные в скобках, не рекомендуется применять в конструкциях.
Анкерные пластины опираются на траверсы и работают как балки на двух опорах, нагруженные усилиями в анкерных болтах (рис. 4.9).
Рис. 4.9. К расчету анкерных пластин
Рассчитываем анкерную пластину в базе подкрановой ветви.
Усилие, приходящееся на один болт:
Диаметр отверстия под анкерный болт d = dб + 8 = 48 + 8 = 56 мм.
Минимальное расстояние между болтами а2 = 2,5d = 2,5 · 56 = 140 мм (принято 160 мм).
Изгибающий момент
Анкерная пластина изготавливается из листовой стали.
Ширина пластины
bа = 4d = 3 · 56 = 224 мм.
Принимаем bа = 250 мм. Расчетная ширина анкерной пластины с учетом ослабления отверстием под болт
bа,n = bа – d = 25 – 5,6 = 19,4 см.
Требуемый момент сопротивления нетто анкерной пластины
Wa,n = Maγn/(Ryγс) = 1774,5 · 0,95 / (23 · 1,05) = 69,8 см3.
Толщина пластины
Толщина листов более 40 мм не рекомендуется.
Принимаем пластину сечением 260×40 мм из низколегированной стали С345 с расчетным сопротивлением Ry = 30 кН/см2.
Ширина сечения нетто
bа,n = bа – d = 26 – 5,6 = 20,4 см.
Момент сопротивления нетто пластины
Wa,n = bа,nta2/6 = 20,4 · 42 / 6 = 54,4 см3.
Проверяем прочность пластины:
В том случае, когда отрыв базы колонны от фундамента невозможен или отрывающее усилие невелико, анкерные болты ставятся в зависимости от мощности колонны конструктивно (2 болта dб = 20–30 мм), толщина анкерной пластины принимается минимальной tа = 20 мм.
Рис. 4.10. Крепление связевых колон к фундаменту
Подкрановые связи между колоннами передают на фундамент горизонтальные силы от продольного торможения мостовых кранов и ветровой нагрузки на торец здания. Опорные плиты баз, к которым крепятся вертикальные связи, привариваются к специальным швеллерам, заделанным в фундамент (рис. 4.10).
При проектировании базы для безвыверочного монтажа толщина опорной плиты должна быть на 2–3 мм больше полученной по расчету (припуск на фрезеровку).
Базы колонн после установки колонны в проектное положение необходимо обетонировать.