8.5.2. Определение размеров опорной плиты в плане

Давление под плитой принимается равномерно распределенным. Размеры плиты в плане определяются из условия прочности материала фундамента.

Рассчитываем базу под наиболее нагруженную наружную ветвь колонны.

Требуемая площадь опорной плиты

А_пл=BL=N_в2/(ψR_b,loc) = 2818 / (1 · 0,9) = 3131 см²,

где – коэффициент, зависящий от характера распределения напряжений под плитой (при равномерном распределении напряжений = 1);

R_b,loc– расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле

где  = 1 – для бетона класса нижеB25;

R_b= 7,5 МПа – расчетное сопротивление бетона (см. табл. 4.3);

_b– коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона сжатию в стесненных условиях под опорной плитой и определяемый по формуле

здесь A_ф – площадь верхнего обреза фундамента, незначительно превышающая площадь опорной плитыA_пл;_bпринимается не больше 2,5 для бетонов классов вышеB7,5 и не больше 1,5 для бетонов классовB7,5 и ниже.

Предварительно задаемся _b = 1,2.

Размеры плиты (ширина Bи длинаL) назначаются по требуемой площадиA_пл, увязываются с контуром колонны (свесы опорной плиты должны быть не менее 40 мм) и согласуются с сортаментом.

Назначаем ширину плиты конструктивно:

где b₂ = 300 мм – высота сечения стержня колонны;

t_тр = 12 мм – толщина траверсы (принимается в пределах 10…20 мм);

с= 50 мм – вылет консольной части плиты (предварительно принимается равным 40 – 120 мм и уточняется в процессе расчета толщины плиты).

Принимаем B= 450 мм.

Требуемая длина плиты

Принимаем плиту стандартных размеров 700×450 мм с площадью

A_пл = 3150 см². Размеры верхнего обреза фундамента устанавливаем на 20 см больше размеров опорной плиты.

Площадь

Коэффициент

Перерасчет расчетного сопротивления бетона смятию не требуется.

8.5.3. Определение толщины опорной плиты

Толщина опорной плиты назначается из условия ее прочности на изгиб как пластинки, опертой на торцы колонны, траверс и ребер, от отпора фундамента, равного среднему напряжению под плитой:

Толщину плиты не рекомендуется назначать больше 40 мм. Для рас-чета плиты выделяются участки пластинки, опертые по четырем, трем и одной (консольные) сторонам, соответственно обозначенные цифрами 1, 2, 3 на рис. 8.8.

Рис. 8.8.К расчету базы колонны

На каждом участке определяются максимальные изгибающие моменты, действующие на полосе шириной 1 см, от расчетной равномерно распределенной нагрузки

Момент на участке 1, опертом по четырем сторонам:

где ₁– коэффициент, учитывающий уменьшение пролетного момента за счет опирания плиты по четырем сторонам, определяется в зависимости от отношение большей стороны участкиbк меньшейa(см. табл. 4.4).

Значения bиaопределяются по размерам в свету:

b= b_к = 470 мм;а = (b₂–t_w)/2 = (300 – 11) / 2 = 144,5 мм;

b/а= 47 / 14,45 = 3,25 > 2.

При b/а > 2 плита работает как балка на двух опорах пролетома, изгибающий момент определится по формуле

M₁ = qa²/8 = 0,89 · 14,45²/ 8 = 23,23 кН·см.

На участке 2, опертом по трем сторонам:

где – коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения закрепленной стороны пластинкиb₁ к свободнойа₁(см. табл. 4.5)

Отношение сторон b₁/a₁ = 10 / 30 = 0,33; при отношении сторонb₁/a₁ < 0,5 плита рассчитывается как консоль длинойb₁. Изгибающий момент

Момент на консольном участке 3

При значительном отличии моментов по величине на различных участках плиты необходимо внести изменения в схему опирания плиты, чтобы по возможности выровнять значения моментов. Это осуществляется постановкой диафрагм и ребер.

По наибольшему M_maxиз найденных для различных участков плиты изгибающих моментов определяем требуемый момент сопротивления плиты шириной 1 см:

откуда

Принимаем лист по ГОСТ 82-70* толщиной 36 мм.