5.2. Расчет базы колонны

Конструктивное решение базы должно обеспечивать принятый в расчетной схеме колонны тип сопряжения ее с фундаментом. Шарнирное сопряжение колонны с фундаментом обеспечивается податливостью узла за счет гибкости плиты, которая прикрепляется к фундаменту анкерными болтами (обычно двумя). Диаметр их принимается конструктивно 20–30 мм. База с траверсами состоит из опорной плиты и траверс. При необходимости (для уменьшения толщины плиты) устанавливаются диафрагмы на участках между траверсами и консольные ребра жесткости. Установка консольных ребер и диафрагм необязательна.

Опорная плита работает на изгиб от действия равномерно распределенной нагрузки – q – реактивного давления фундамента. Расчет плиты заключается в определении ее размеров в плане и толщины.

1) Исходя из класса бетона фундамента В10 – кН/см², определяем расчетное сопротивление материала фундамента осевому сжатию:

кН/см²

где так как база колонны рассчитывается до проектирования.

2) Назначаем ширину опорной плиты

- В=75см

где С – свес плиты должен быть меньше см, примем С=15см; толщина траверсы, принимаем t₁ = 10мм

3) Вычисляем длину опорной плиты:

см

Из конструктивных требований Принимаем L = 80см

4) Определяем реактивное давление фундамента:

кН кН

Опорная плита расчленяется на участки, для каждого из которых вычисляется изгибающий момент: 1 участок: cм; ; кН·см

2 участок: cм; кН·см

3 участок: cм; кН·см

где размер участка; коэффициент, принимаемый в зависимости от соотношения сторон

Определим требуемую толщину плиты:

см

Принимаем толщину в соответствии с сортаментом t_пл = 30мм.

Равномерно распределенная нагрузка на траверсу от реактивного давления фундамента:

кН/см

Изгибающий момент в траверсе

кНсм

Определяем высоту траверсы (для ручной сварки, при катете шва 1,2 см):

см см

см см

Выбираем высоту траверсы h_Т = 32см.

Проверяем прочность траверсы по нормальным напряжениям:

кН/см²

Толщина швов, прикрепляющих траверсу к плите, принимается максимальной из расчета по металлу шва или металлу границы сплавления:

кН

см

см

Принятая толщина шва должна соответствовать конструктивным требованиям (п.12.6 – 12.13 [2] мм.

5.3. Расчет оголовков колонн

Выбираем оголовок с вертикальными ребрами жесткости. Расчет оголовка выполняем в следующей последовательности:

Назначаем размеры опорной плиты: Толищина – 30мм; ширина – 500мм; длина – 450мм.

Определяем размеры опорных ребер оголовка.

Принимаем ширину ребра оголовка - 450-2х8=434мм. Толщина ребра по условию работы его на смятие:

мм

Величина принимается по сортаменту в пределах 14–20мм и должна быть не менее 1/15 его ширины. По сортаменту принимаем мм

Длина ребра по условию прикрепления его к стержню колонны (для полуавтоматической сварке сварочной проволкой СВ-08ГА, при катете шва 0,9 см):

Принимаем длину ребра 45см.

Принятое сечение вертикального ребра проверяется на срез:

кН/см² кН/см

²

Размеры горизонтальных ребер оголовка назначаются конструктивно, исходя из ширины вертикальных ребер, свеса полок стержня сплошной колонны и ширины сечения стержня сквозной колонны.