3.4 Подбор сечения швеллеров и анкерных плиток

Сечение анкерных плиток и опорных швеллеров определяют из условия прочности при изгибе. Расчётная схема опорных анкерных швеллеров показана на рис. 8.

Материал швеллеров и опорной (анкерной) пластинки С255, R_y=2300кг/см²

где расстояние от оси болта до оси траверсы – с = 0,5δ_тр+0,5d_o + ( 60 -100 мм ),

d_o-диаметр отверстия принимают по табл. 1

Расчётная схема подбора сечения анкерных плиток

Момент сопротивления плитки по ослабленному сечению.

W = ( b_ап - d_o ) ∙ δ / 6

Несущая способность анкерной плитки при изгибе M_x ≤ R_y∙ W , откуда можно найти требуемую толщину плитки δ

При δ ≥40 мм, следует перейти на вариант с использованием швеллеров.

Расчёт траверсы

Каждую из траверс условно можно рассматривать как двух консольную балку, рис. 10б,11, шарнирно опертую в местах крепления к колонне. Расчёт ведётся на действие отпора фундамента (на консоль), и усилий от анкерных болтов.

На рисунке 10а показана схема нагрузок отпора, действующих на обе траверсы.

Пояснения к рисунку 10

1. Изгиб траверсы происходит в её плоскости относительно оси нормальной к этой плоскости;

2. Нейтральная линия проходит по середине высоты траверсы;

3. На траверсу действует со стороны фундамента линейная нагрузка q_тр = σ_с∙0,5 b_пл.

Переход от конструктивной к расчётной схеме траверсы показан на рис. 11 в дополнении к схемам рис. 10 а,б. За расчётный изгибающий момент принимается наибольший из моментов М₁ и М₂

М₁ = q_тр l / 2 ; M₂ = S_a∙K; требуемая высота траверсы h_тр определится из условия прочности M_max ≤ W ∙R_y∙γ_c и W = δ_тр∙h / 6

h =

где М_max (кг·см); δ_тр=( 1,2÷1,6 см);

R_y -кг/см²

Требуемую высоту траверсы h округляем до ближайшей стандартной ширины листа проката.

Таблица 5

Толщина	Размеры листов, мм
	6	8	10	12	14	16	18	20	22;25	28	30	32	36	40
Ширина	200 560	220 600	240 630	250 650	280 670	300 750	360 800	380 850	400 900	420 950	450 1000	480 1050	500	530

Принятое сечение следует проверить на срез от наибольшей из перерезывающих сил

(Q₁, Q₁’; Q₂, Q₂’), рис. 10б.

τ_max= 1,5 Q_max / δ_тр∙ h_тр ≤ R_cр∙γ_с.

При невыполнении условий прочности, следует увеличить h_тр или δ_тр . Большими значениями запаса прочности можно пренебречь. Потеря общей устойчивости каждой из траверс (из плоскости траверсы) физически не может произойти, т.к. вся база колонны бетонируется до отметки чистого поля.

3.5 Расчёт крепления траверсы к колонне

Сварные швы, крепящие обе траверсы к полкам колонны, воспринимают реакции 2V_A и 2V_B, рис .10а, загруженных силами 2S_a и линейной нагрузкой отпора фундамента. Более просто можно определить силы, действующие на сварные швы Ш1, используя усилия в стержне колонны, рис. 12.

Используя принцип независимости действия сил, основную расчётную схему разложим на две, рис. 12.

Очевидно, что наибольшее усилие приходится на левых два шва от совместного действия M и N, T=T_M-+T_N, тогда сила, воспринимаемая одним швом Ш1 равна

T_ш = 0,5 ( М / h + N / 2).

Н азначают катет углового шва К_f = 1,2δ_min, где δ_min - наименьшая из δ_п и δ_тр, δ_п толщина полки колонны. Кроме того, следует учесть требования СНиП к назначению минимального катета шва . Проверка прочности сварного шва

≤ Т_ш / β_f ∙ К_f ∙ l_w ≤ R_fw∙γ_с

При невыполнении этого условия обычно увеличивают h_тр.

12