4.5 Расчёт базы колонны

Жёсткое сопряжение колонны с фундаментом осуществляем с помощью анкерных болтов. Анкерные болты прикрепляются к стальной траверсе, укладываемой на специальные вырезы в колонне.

Расчёт сопряжения производим по максимальному растягивающему усилию при действии постоянной нагрузки с коэффициентом надёжности по нагрузке вместо среднего значения и ветровой нагрузки :

кН.

кН.

Определяем расчётный изгибающий момент с учётом его увеличения от действия продольной силы:

кНсм²,

;

кНм.

Для крепления анкерных болтов устроены вырезы по бокам колонны по две доски толщиной 36мм каждая. Таким образом, высота сечения колонны у фундамента составляет мм. Тогда напряжения на поверхности фундамента будут составлять:

, (5.14)

кН/см²,

кН/см²;

Для фундамента принимаем бетон класса С_8/10 с нормативным сопротивлением осевому сжатию МПа. Расчётное сопротивление бетона на местное сжатие согласно:

, (5.15)

где - коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии;

- коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки,

- расчётное сопротивление бетона сжатию,

здесь - частный коэффициент безопасности по бетону.

МПа кН/см².

Вычисляем размеры участков эпюры напряжений:

см;

см;

см,

где – принятое расстояние от края колонны до оси анкерного болта

Находим усилие в анкерных болтах:

.

Требуемая площадь сечения анкерного болта:

, (5.16)

см²,

где – количество анкерных болтов с одной стороны;

– расчётное сопротивление растяжению анкерных болтов из стали марки ВСт3кп2 по ГОСТ 535-88 (табл. 60* [5]).

Принимаем болты диаметром 16мм с расчётной площадью поперечного сечения см² (ГОСТ 24379.0-80).

Траверсу для крепления анкерных болтов рассчитываем как балку.

Изгибающий момент:

кНсм.

Из условия размещения анкерных болтов мм принимаем L70×6 с см⁴ и см (ГОСТ 8509-93) из стали класса С245.

Напряжения изгиба:

кН/см² МПа МПа.

где - расчётное сопротивление изгибу стали класса С245 толщиной от 2 до 20мм ,

- коэффициент условий работы при расчёте стальных конструкций,

Проверяем прочность клеевого шва от действия усилия согласно указаниям п. 9.3.5 [1]. Для этого определяем расчётную несущую способность клеевого шва на скалывание по формуле:

, (5.17)

где - расчётное среднее по площадке скалывания сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон для клеевого шва, определяемое по формуле

, (5.18)

здесь

где - расчётное сопротивление сосны 3-го сорта местному скалыванию вдоль волокон в клеевых соединениях ;

- коэффициент при обеспечении обжатия площадки скалывания;

- принятая длина клеевого соединения, т.е. расстояние от подошвы фундамента до стальной траверсы;

- плечо сил скалывания;

см² - расчётная площадь скалывания,

здесь - расчётная ширина участка скалывания.

кН/см²;

кН.

Т.к. кН кН, то прочность клеевого шва обеспечена.

Рисунок 5.1 – К расчёту базы колонны.