5.6. База колонны.

Ширина нижней части колонны превышает 1м., поэтому по этому проектируем базу раздельного типа. Базу каждой ветви колонны конструируем и рассчитываем как базу центрально сжатой колонны. Для исключения дополнительных моментов центр тяжести плиты совмещаем с центром тяжести ветвей. Базу под каждую ветвь рассчитываем на отдельную комбинацию усилий М, N , которая даёт наибольшее сжимающее усилие в ветви в нижнем сечении колонны.

Расчётные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение1):

М₁= -697,8 кНм, N₁= -722,8 кН - для подкрановой ветви

М₂= 946,6 кНм, N₁= -823,2 кН - для наружной ветви

Расчётные усилия в ветвях колонны

Принимаем для фундамента бетон С8/10 .

База наружной ветви.

Требуемая площадь плиты из условия прочности бетона под плитой .

По конструктивным требованиям свес плиты с₂ принимаем не менее 4см. тогда ширина плиты , принимаем В=56см. тогда с₂ = 5,5см.

Длина плиты , принимаем L = 36см.

Фактическая площадь А = 56·36 = 2016см² что больше требуемой.

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

Принимаем толщину траверсы t_тр =10мм.

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету. Тогда свес плиты .

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

1 участок, защемлённый консольный свес с вылетом

с₁= 5см.

2 участок нерасчетный, т.к. консольный свес с₂ =5,5 см> с₁ =5 см.

3 участок, плита опёртая на четыре стороны, при отношении сторон участка , рассматриваем как шарнирно - опертая балочная пластина с пролётным моментом.

4 участок, плита опёртая на четыре стороны, имеет меньшие размеры сторон и её пролётный момент не является расчётным.

Принимаем для расчёта М_max = M₃ = кН·см.

Требуемая толщина плиты принимаем t_пл = 18мм.

Высота траверсы определяется прочностью сварных швов, прикрепляющих траверсу к стержню колонны и прочностью самой траверсы, работающей как балка на двух опорах.

Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление σ_ф на одну траверсу.

нагрузка на более нагруженную внутреннюю траверсу:

Сварные швы, прикрепляющие траверсы к ветви колонны выполняем ручной сваркой проволокой св-08Г2С. Расчёт швов проводит по металлу шва. Катет швов принимаем k_f = 6мм.

Требуемая длинна сварных швов:

Принимаем высоту траверс h_тр = 400мм.

Интенсивность погонной нагрузки на траверсу

Определяем в траверсе усилия Q , M.

.

рис. 5.5. Грузовая площадь, расчетная схема и эпюры усилий для расчета траверсы базы колонны.

Момент сопротивления траверсы .

Проверка траверсы на срез:

Проверка траверсы на прочность по нормальным напряжениям: .

Проверка траверсы на прочность по приведённым напряжениям в опорном сечении при

Расчётная комбинация усилий в нижнем сечении колонны для расчёта анкерных болтов :

Конструктивно принимаем 2 болта с суммарной площадью

База подкрановой ветви.

Требуемая площадь плиты из условия прочности бетона под плитой .

По конструктивным требованиям свес плиты с₂ принимаем не менее 4см. тогда ширина плиты , принимаем В=56см. тогда с₂ = 5,5см.

Длина плиты , принимаем L = 28см.

Фактическая площадь А = 56·28 = 1568см² что больше требуемой.

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

Тогда свес плиты .

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

1 участок, защемлённый консольный свес с вылетом

с₁= 5 см.

2 участок нерасчетный, т.к. консольный свес с₂ =5,5 см> с₁ =5 см.

3 участок, плита опёртая на четыре стороны, при отношении сторон участка, рассматриваем как шарнирно-опертая балочная пластина с пролётным моментом.

Принимаем для расчёта М_max = M₁ = 6,349 кН·см.

Требуемая толщина плиты принимаем t_пл = 14мм.

Нагрузка на траверсу

Так как нагрузка на траверсу базы подкрановой ветви меньше нагрузки на траверсу базы наружной ветви, то высоту траверсы принимаем конструктивно такой же, как и в базе наружной ветви

h_тр = 400мм. В этом случае прочность траверсы будет заведомо обеспечена.

Расчётная комбинация усилий в нижнем сечении колонны для расчёта анкерных болтов :

Анкерные болты проектируем из стали марки 09Г2С по ГОСТ 19281-73* с расчётным

сопротивлением растяжению R_ba = 225 МПа.

Требуемая площадь болтов .

Принимаем n=2 болта диаметром d = 48мм с суммарной площадью сечения А_bn=2·13,8 =27,6 см².

В связи с большим усилием крепление анкерных болтов осуществляем к анкерной балочке из двух швеллеров. Анкерную балочку с пролётом l = b_f рассматриваем свободно лежащей на траверсах и нагруженной сосредоточенной силой от анкерного болта.

Усилие одного болта .

Изгибающий момент

Требуемый момент сопротивления

Принимаем сечение балочки из двух швеллеров №10 с W = 34,8 см³.

рис. 5.6, Конструкция базы колоны.