2.6. Расчёт и конструирование базы колонны:
База колонны служит для передачи нагрузки от стержня на фундамент и закрепления колонны в фундаменте. Базы сплошностенчатых колонн применяют с двустенчатой траверсой. Принимаем для фундамента класс бетона В15, для которого призменная прочность бетона Rc = 4,5 МПа.
Расчётное сопротивление бетона фундамента при местном сжатии
-
коэффициент пропорциональности
Требуемая площадь опорной плиты базы наружной ветви
Назначаем
длину плиты
и определяем требуемую ширину плиты
.
Принимаем
Требуемая площадь опорной плиты базы подкрановой ветви
Назначаем
длину плиты
и определяем требуемую ширину плиты
.
Принимаем
Уточняем расчетное сопротивление бетона при размерах обреза фундамента 0,9х1,2м
Толщина опорной
плиты и размеры траверс определяются
для наиболее загруженной базы, а размеры
плиты и траверс для другой ветви
принимаются аналогичными. В данном
случае наиболее нагруженной является
подкрановая ветвь, для которой
Толщина опорной плиты определяется из расчета её на изгиб, как пластины опирающейся на ветвь колонны и на траверсы и загруженной опорным давлением фундамента:
Для расчета в плите выделяется полоса шириной 1см с нагрузкой
Изгибающие моменты в опорной плите определяются для каждого участка, отличающегося размерами и условиями опирания.
Изгибающий момент на консольном участке плиты
Момент на участке плиты, опертом по трём сторонам:
Где
-
коэффициент, принимаемый по табл. 8.7
[2];
-
свободная сторона участка плиты.
Требуемая толщина плиты определяется по наибольшему моменту:
Принимаем
Расчёт траверсы. Высота траверсы
определяется из условия среза сварных
швов, соединяющих её с ветвью колонны.
В запас прочности всё усилие в ветви
передаём на траверсы через 4 угловых
шва.Сварка полуавтоматическая проволокой
марки Св-08А (
),
d=1,4…2 мм; kш=8мм.
Определим нагрузку на единицу длины одного листа траверсы.
Равномерно-распределенная нагрузка на траверсу:
Сдвигающее усилие действующее на траверсу:
Перерезывающая сила:
Изгибающий момент в месте приварки к колонне:
Требуемая длина шва определяется по формуле:
,
- коэффициент,
определяющий глубину провара.
где 0,01 м- величина, учитывающая непровар сварного шва.
Высоту траверсы примем
После назначения размеров производится проверка прочности траверсы на изгиб и срез.:
Момент сопротивления сечения:
Нормальные напряжения в траверсе должны удовлетворять условию:
Касательные напряжения:
Где Rs – расчётное сопротивление сдвигу.
Расчёт рёбер жесткости производится аналогично расчёту листов траверсы.
Нагрузка, действующая на ребро:
Изгибающий момент в месте приварки к колонне:
Поперечная сила:
Требуемая высота ребра определяется по формуле:
Окончательно высота ребра принимается
с учётом сортамента
Сварные швы, прикрепляющие рёбра к колонне, проверяются на совместное действие и поперечной силы по формуле:
-нормативное
сопротивление металла шва (полуавтоматическая
сварка, марка проволоки СВ-08А).
,
так как
(
по СНИП II-23-81*).
Где
- величина непровара шва.
Анкерные болты рассчитываются на комбинацию нагрузок, дающую наименьшую продольную силу сжатия при возможно большем изгибающем моменте.
Суммарное усилие, приходящееся на анкерные болты в подкрановой ветви, составит:
Отсюда требуемая площадь болтов:
Где
- расчётное сопротивление анкерных
болтов, принимаемое по табл. 60 [1]. Задавшись
диаметром анкерных болтов, определяется
их количество.
Окончательно принимаем 4 болта
64мм.