5.3. Розрахунок планок

1. Обчислюємо умовну поперечну силу:

,

де коофіціент поздовжнього згину, прийнятий за

2. Умовна поперечна сила системи планок, розміщених в одній площині:

3. Розрахункові зусилля в планці:

‑перерізуюча сила

‑момент

4. Перевірка міцності планок на згин за нормальними перерізами :

де необхідний момент опору планки.

5. Розразунок кутових швів, які кріплять планки до гілки колони виконуємо за рівнодіючими напруженнями, що виникають від моменту і зсувної сили .

а) за табл. 34*[3] приймаємо коофіціент β, а за табл. 56 *[3]‑ розрахунковий опір шва

б) за табл. 38*[3] приймаємо катет кутового шва і довжину шва

в) обчислюємо геометричні характеристики шва:

‑ площа перерізу

‑ момент опору:

г) нормальні та дотичні напруження в перерізі кутового шва :

д) перевіряють міцність кутового шва планки на дію рівнодійного напруження:

де коофіціент умов роботи шва.

5.4. Розрахунок бази колони із траверсою

Рис. 11. Схема бази колони з траверсою

Обчислюємо ширину опорної плити, см:

де h - висота перерізу гілки (двотавра, швелера), см;

- товщина листів траверси (приймаємо =10 мм);

мм - виліт консолі, необхідний для розміщення анкерних болтів (С₁=100 мм).

Остаточно ширину плити Впл приймають кратною 50 мм. Bпл=700мм

Обчислюємо розрахунковий опір бетону місцевому зім'яттю під опорною плитою бази:

Приймаємо бетон під опорною плитою бази В15, R_b=8,5 МПа

γ=1,2 - коефіцієнт, який враховує збільшення міцності бетону при місцевому зім’ятті.

Необхідна площа опорної плити бази, см2

де N - розрахункове зусилля в колоні, кН;

- розрахунковий опір бетону, МПа.

Розрахункова довжина плити, см

З конструктивних міркувань довжина опорної плити повинна бути , де b - ширина перерізу колони; b₂ - розмір, який забезпечує зручність розміщення отворів для анкерних болтів, приймається для колон із двох двотаврів .

; приймаємо

З урахуванням наведених вище рекомендацій розмір Lпл, також заокруглюють, приймаючи кратним 50 мм.

Обчислюємо напруження в бетоні під плитою:

- умова виконується.

Обчислюємо величину розрахункового моменту в опорній плиті бази.

Опорна плита бази працює на згин, як пластина, завантажена рівномірно-розподіленим по площі контакту опором фундаменту σ_f і оперта на елементи бази колони.

Виходячи з умови опирання, вся площа опорної плити розділяється на розрахункові ділянки:

1 - консольні; 2 - оперті на три сторони; 3 - оперті на чотири сторони.

Для кожної із виділених ділянок опорної плити обчислюємо максимальний згинальний момент:

Ділянка 1.

На цій ділянці плита працює як консольна балка і максимальний згинальний момент, кНсм:

де - реактивний тиск фундаменту на плиту в кН/см для смужки шириною 1 см.

С1 - довжина консольної ділянки плити.

Ділянка 2.

На цій ділянці, плита працює як пластина, оперта на три сторони. Найбільш напруженою точкою є середина вільної сторони, де максимальний згинальний момент, кНсм:

де - довжина вільного краю плити, см, приймається рівній висоті перерізу швелера гілки колони;

β - коефіцієнт, який залежить від відношення довжини закріпленої сторони пластини b2 до вільної а2

Ділянка 3.

Розрахунок плити на цій ділянці проводиться як пластини, опертої на чотири сторони. Максимальний згинальний момент, кН·см:

де α - коефіцієнт, який залежить від відношення більшої сторони пластини до меншої;

а3 - довжина короткої сторони пластики, см.

Товщину плити обчислюють із умови міцності на згин за найбільшим із знайдених моментів (М1, М2, М3).

Товщину опорних плит приймають в межах 16...50 мм. Приймаємо товщину плити 50 мм.

Обчислюємо висоту траверси

Зусилля від колони на траверсу передається через вертикальні кутові шви, довжина яких і визначає висоту траверси

; приймаємо .

де N=2Q_max=2·1510,616=3021,232 кН - розрахункове зусилля в колоні, кН;

n=8 – якщо кількість зварних швів, які прикріплюють траверсу до стержня колони рівна 4. . - коефіцієнт глибини провару шва – для ручного зварювання;

- катет кутових швів, приймається ;

- розрахунковий опір кутових швів зрізу по металу шва, МПа.

Висоту траверси заокруглюють до 10 мм і повинна вона задовольняти наступні конструктивні вимоги:

а) ,

де b - ширина перерізу колони, см;

б) ;

в) .

Усі умови виконуються міцність забезпечена.