5.9.4 Расчет нижнего опорного узла

Расчет нижнего опорного узла заключается в выборе марки бетона для фундамента, определении ширины нижнего опорного кольца из условия, чтобы напряжения сжатия, передаваемые от него на фундамент, были меньше допускаемых, и проверке на прочность и устойчивость всех элементов опорного узла (верхнего и нижнего опорных колец, ребер, опорной обечайки в месте соединения с верхним опорным элементом) при заданных их размерах. Так как в ОСТе на стандартные опоры заданы все размеры нижнего опорного узла, кроме b₁, в данной работе рассмотрены вопросы выбора марки бетона для фундамента и определения b₁.

Ширина нижнего опорного кольца b₁=0,5·(D₁-D₂) устанавливается конструктивно и должна удовлетворять условию

(5.9.14)

где b_1R – расчетная величина нижнего опорного кольца, мм;

D ₁, D₂ – соответственно наружный и внутренний диаметр нижнего опорного кольца, мм. Определяются по таблице 5.9.2.

D₄, D_б – диаметр окружности анкерных болтов, принимаемый в соответствии с табл. 5.9.2., мм;

[ ]_бет – допускаемое напряжение бетона на сжатие, выбирается из таблицы 5.9.6.

Таблица 5.9.6 – Допускаемые напряжения бетона на сжатие, МПа

Вид опорной поверхности	[ ] МН/м2
Бетон марка 300 200 100	8

Если условие (5.9.14) не выполняется, необходимо изменить марку бетона, либо увеличить b₁.

Выступающая ширина b₂ нижнего опорного кольца определяется из условия

(5.9.15)

где d₂ = d_Б – внутренний диаметр резьбы анкерного болта, мм, принимается в соответствии с таблицами 5.9.3 и 5.9.4.

5.9.5 Расчет анкерных болтов

Расчет прочности анкерных болтов производится для рабочих условий и условий монтажа для сечения У-У.

При расчете анкерных болтов определяют, работают ли они под нагрузкой (воспринимают растягивающие напряжения) или служат для фиксации аппарата. Об этом судят по величине

(5.9.16)

Если А<1, то положительные напряжения (σ_м) от изгибающего момента М_у в сечении У-У больше, чем отрицательные напряжения (σ_f) от осевой сжимающей силы F_у, т.е. суммарные напряжения с наветренной стороны аппарата положительны >0, болты воспринимают нагрузку и их необходимо рассчитать на прочность по формуле

(5.9.17)

где n=z_б – число болтов, определяется по табл. 5.9.3. и 5.9.4;

[ ]_Б - допускаемые напряжения в анкерных болтах, принимаемое по таблице 5.9.7 в зависимости от t₀ для соответствующих условий работы, МПа.

Если условие (5.9.17) не выполняется, изменяют материал болтов или увеличивают их число.

При A>1 проверка прочности анкерных болтов не производится и их число и диаметр определяются по таблицам 5.9.3 и 5.9.4 или по рекомендациам:

число болтов должно быть:

не менее 4 при М24 – для колонн диаметром D₁<1400 мм;

не менее 6 при М30 - для колонн диаметром 1400 мм<D₁ 2200 мм;

при D₁>2200 мм болты диаметром М36 мм устанавливаются с шагом 1200 мм, но во всех случаях число болтов должно быть не более 12.

Таблица 5.9.7 – Допускаемые напряжения для болтов (шпилек) из стали различных марок в зависимости от температуры, ОСТ 26-373-78

tR, 0C	Допускаемые напряжения [ ], МПа, для сталей марок
	35; ВСт5	12Х18Н10Т 10Х17Н13М2Т	45Х14Н13В2Н	35Х; 40Х; 38ХА 37Х12Н8Г8МФБ	25Х2МФА 25Х1МФ	25Х2М1Ф	18Х12ВМБФР	20ХНФБР
1	2	3	4	5	6	7	8	9
0 100 200 250 300 350 375 400 425 450 475 500 510 520 530 540 550	130 126 120 107 97 86 80 75 68 - - - - - - - -	110 105 98 95 90 86 85 83 82 80 79 78 - - - - -	160 150 138 132 126 120 117 114 110 107 104 100 95 90 85 80 75	230 230 225 222 220 185 175 160 - - - - - - - - -	230 230 225 220 215 215 210 210 182 156 127 96 84 74 65 55 -	230 230 225 220 215 215 210 210 195 180 165 150 137 120 100 75 64	230 230 230 225 220 215 210 210 190 165 143 120 110 98 88 75 -	230 230 225 220 215 215 210 210 195 180 165 150 140 130 118 105 90