6.1. Определение плановых размеров опорной плиты.

- ширина свеса плиты,

- толщина траверсы,

, где

- ширина полки колонны .

. Принимаем .

Длина опорной плиты определяется расчетом

на прочность бетона фундамента. Определим

расчетное сопротивление бетона на местное

сжатие , где

- коэффициент условий работы для бетонных фундаментов, ;- коэффициент, зависящий от отношения площади верхнего обреза фундамента к площади опорной плиты и учитывающий повышение прочности бетона при местном сжатии. На первой стадии проектирования принимаем.

.

Значения наибольших сжимающих и наибольших растягивающих напряжений определяются по формулам для внецентренного сжатия: ;

;

Примем , получим:

. Принимаем .

6.2. Определение толщины опорной плиты.

Предполагаем, что в пределах длины каждого из отсеков напряжения распределяются равномерно и равны наибольшему значению в пределах рассматриваемого отсека.

Отсек 1 – пластина шарнирно оперта

по трем сторонам.

, где

- длина свободной (неопертой) стороны отсека, .

- нагрузка на пластину со стороны фундамента, ..

- коэффициент зависящий от отношения сторон рассматриваемого отсека. Принимается по Таблице 3 пособия. .

.

Отсек 2 – пластинка шарнирно оперта по всему контуру (на четыре канта).

, где

- размер короткой стороны отсека, ;- коэффициент принимаемый по Таблице 4 пособия..

.

Отсек 3 – рассматриваем как консоль.

Толщину опорной плиты назначают по наибольшему из вычисленных в каждом отсеке моментов..

; . Принимаем.

6.3.Подбор сечения анкерных болтов и анкерных плиток.

Возникновение под плитой растягивающих напряжений не могут быть компенсированы силами сцепления между плитой и бетоном, и создается опасность отрыва края базы колонны от фундамента. Прикрепление базы к фундаменту осуществляется анкерными болтами, один конец которых забетонирован в фундамент на расчетную длину, а другой (верхний) прикреплен к базе. Анкерные болты работают только на растяжение и воспринимают усилие, отрывающее базы от фундамента.

Предполагаем, что бетон на растяжение не работает. Усилие в анкерных болтах находят из уравнения равновесия моментов всех сил относительно центра тяжести сжатой зоны эпюры напряжений:

Длина сжатой зоны бетона:

.

Расстояние от оси колонны до ц.т. сжатой зоны эпюры напряжений

.

Расстояние от оси анкерных болтов до ц.т. сжатой зоны эпюры , где

- расстояние от оси анкерных болтов до края плиты, принимаемое равным (100-150) мм.

.

Определим теперь значения и. Из выражения длявидно, что эти усилия тем больше, чем больше разность в числителе этого выражения, поэтому при определенииследует рассмотреть два возможных расчетных сочетания нагрузок:

Собственный вес + ветер

собственный вес + снег + ветер

В этих формулах ,,и,,- значения изгибающего момента и продольной силы соответственно от постоянной, ветровой и снеговой нагрузок в нижнем сечении колонны, найденные из статического расчета. Т.к. постоянная нагрузкаразгружает анкерные болты, то величиныиследует определять при коэффициенте перегрузки, а не при, как это было сделано при выполнении статического расчета. Поэтому в приведенных формулах значенияиумножены на коэффициент;- коэффициент сочетания нагрузок.

Собственный вес + ветер

собственный вес + снег + ветер

За расчетное принимаем усилие .

Требуемая площадь ослабленного сечения болта (по резьбе) , где

- расчетное сопротивления анкерного болта.

.

По Приложению 5 Пособия выбираем анкерные болты:

- диаметр;

- внутренний диаметр;

- площадь нетто;

- несущая способность.

Сечения анкерных плиток подбирают из условия их прочности при изгибе от усилий в анкерных болтах.

Расстояние определяют конструктивно, диаметр отверстия.

.

Ширину плитки назначают из условия ,. Принимаем.

Момент сопротивления плитки по ослабленному сечению

.

Заменяем анкерные плитки на швеллера. Номер профиля выбираем из сортамента по величине . Выбираем швеллера по ГОСТ 8240-89 № 12П с.