1.5 Расчет сварных швов, прикрепляющих планки к ветвям колонны

Определяем напряжение ^м_w, кН/см², от изгибающего момента в шве в соответствии с рисунками 2,4, по формуле:

где W_ш – момент сопротивления сварного шва, см³.

см³

где β – коэффициент, зависящий от способа сварки;

К_f – катет сварного шва, К_f=(0,6...0,8) S_пл=0,6 1=0,6 см

l_ш – длина сварного шва, прикрепляющего планку к стержню колонны,

l_ш= d_пл+2l_н=16+2 2=20см

l_{н = 2см}

Определяем напряжение среза в сварном шве перерезывающее планку от силы Т передовающую планку ^т_w, кН/см², по формуле:

где А_ш – площадь поперечного сечения сварного шва, см²

Определяем равнодействующее напряжение _пр, кН/см², по формуле:

, где R_wf – расчетное сопротивление сварного соединения, кН/см²

R_wf = 21,5кН/см²

1.6 Расчет и конструирование базы колонны

База служит для распределения нагрузки от стержня равномерно по площади опирания и обеспечивает закрепление нижнего конца колонны.

База – рисунок 5 – состоит из опорной плиты и 2х траверс. Для уменьшения толщины плиты, если по расчету она получилась больше номинальной, ее укрепляют ребрами жесткости. Анкерные болты фиксируют правильность положения колонны относительно фундамента.

Определяем требуемую (расчетную) площадь опорной плиты А_р, см², в соответствии с рисунком 5, по формуле:

где N – расчетное усиление в колонне, кН;

R_см^б – расчетное сопротивление бетона (фундамента) на смятие,

R_см^б=0,6…0,75 кН/см²

Принимаем R_см^б=0,6 кН/см²

Определяем ширину опорной плиты В, см, по формуле:

где h – высота сечения профиля, см;

S_тр – толщина траверсы, S_тр=1,2S_пл=1,2 1=1,2 см;

С – консольная часть опорной плиты, см,

С=10…15 см.

Принимаем С = 10см

Окончательный размер В_д принимаем согласно ГОСТ 82-70 [2, с.358] В=480мм

Определяем длину опорной плиты L, см, по формуле:

Окончательную длину опорной плиты L_д=32см принимаем по ГОСТ 82-70 в зависимости от конструкции сечения. Принимаем L_д=42см

Определяем действительную площадь опорной плиты А_д, см², по формуле:

Определяем толщину опорной плиты S_оп.пл из условия работы ее на изгиб.

Определяем изгибающий момент М₁, , на консольном участке 1 по длине 10 мм, в соответствии с рисунком 5, по формуле:

где σ_б – опорное давление фундамента, кН/см².

где А_д – действительная площадь опорной плиты, см².

Определяем изгибающий момент М₂ на участке 2, опирающемся с четырех сторон, , по формуле:

где α – коэффициент, зависящий от отношения более длинной стороны к более короткой на участке 2 – таблица 3.

Таблица 3 – Коэффициент для расчета плит, опертых с четырех сторон

Длинная	1	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2	>2
Короткая
Α	0,048	0,055	0,063	0,069	0,075	0,081	0,086	0,091	0,094	0,098	0,1	0,125

420

320

50

24

62

Рисунок 5 – База колонны – крепление жесткое

Определяем изгибающий момент М₃, , на участке 3, по формуле:

где β – коэффициент, зависящий от отношения закрепленной стороны а

к незакрепленной стороне h, в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4 – Коэффициент для расчета плит, опертых с трех сторон

	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,2	1,4	2	>2
	0,06	0,074	0,088	0,097	0,107	0,112	0,120	0,125	0,132	0,133

Толщину плиты S_оп.пл определяем по максимальному из трех изгибающих моментов, мм, по формуле:

Диаметры анкерных болтов принять конструктивно:

• для жестких баз d=20...30 мм;

Принимаю d=24см

Для жестких баз применяют анкерные плитки 5, которые привариваются к траверсам в процессе монтажа колонны в соответствии с рисунком 6.

Толщина анкерных плиток =30…40 мм.

Принимаем =30мм

Ширина плитки , мм, принимается в зависимости от диаметра анкерных болтов, по формуле:

мм

Определяем суммарную длину сварных швов Σl_ш, см, прикрепляющих траверсу к ветвям колонны, по формуле:

см

где β – коэффициент, зависящий от способа сварки;

К_f – катет сварного шва принимается по наименьшей толщине

металла по СНиП 11-23-81 (с.48, таблица 38), см.

Определяем высоту траверсы h_тр, см по формуле:

см

Принимаем высоту траверсы = 30см