3.3. Розрахунок бази колони.

Бази колон призначені для передачі зусилля N на бетонний (або залізобетонний) фундамент.

Площа плити в плані визначається з умови міцності бетону фундаменту на стиск

A > N/R_b·γ­­_b

де γ­­_b – коефіцієнти згідно з п.3.39 СНиП II.03-84 «Бетонні і залізобетонні конструкції». Приймаємо бетон фундаменту класу В 10 з R_b = 6 МПа.

A > 1612,97/6·10^-1·1.2 = 2240,2 см².

Ширина плити В приймається конструктивно, виходячи з того, що плита повинна виступати за межі колони с = 60...100 мм. Товщина траверс попередньо береться t_s=10...16 мм. Приймемо t_s = 10 мм і с = 80 мм.

В = b_f + 2 (t_s + с) = 400 + 2 (10 + 60) = 540 мм.

Тоді довжина плити

L > A/B = 2240,2/54 = 41,5 см

Приймаємо L = 45 см. Визначимо дійсне значення напруження під плитою бази:

σ = N/A = 1612,97/(45·54) =0.66 кН/см²

Товщина плити визначається з умови її міцності на згин. При цьому плиту розглядаємо як пластину, навантажену знизу рівномірно розподіленим тиском

σ= 0.66 кН/см² фундаменту. Пластина опирається на жорсткий контур перерізу колони, а також на траверси. Для розрахунку її розділяють на окремі ділянки (див рис.) - одна ділянка, яка опираються по всьому контуру (на чотири канти) - ділянка типу 1; дві ділянки типу 2 (защімлення тільки одного канта).

Для ділянки 1, опертої на чотири канта відношення більшої сторони до меншої b/а =400/400 = 1;

Для такого відношення табличний коефіцієнт α = 0,048. Згинальний момент

М₁ =α· σ· а² = 0,048· 0,66· 40² =50,7 кН·см

Для ділянки 2 момент рахується як для консольної балки довжиною с

М₂ = σ·а²/2 =0,66·6²/2 = 11,9 кН·см

Товщину плити визначаємо з умови її міцності на згин найбільшим моментом

М_тах = М₁ = 50,7 кН·см

що не перевищує допустиме значення

t = 4 см (найбільша товщина прокатних листів).

Для зменшення моменту на ділянці 1 приварюємо ребро товщиною 12мм, яке зменшує розміри ділянки удвічі. Тепер b/а = 400/200 = 2; α =0,1

М₁ = α· σ· а² = 0,1· 0,66· 20² =26,4 кН·см

Найбільшим є момент на ділянці типу 1:

М_тах = М₁= 26,4 кН·см

Приймаємо t = 3 см.

Траверси до колони приварюємо напівавтоматичною зваркою, зварний дріт Св-08Г2С. За ГОСТ 8050-85. Знахомо: . Катет зварних швів приймаємо.

Висота траверс h_s визначається з умови міцності швів, якими вони кріпляться до колони. Важається що колона не спирається торцем на плиту, а зависає на швах, якими вона приварюється до траверс і консольних ребер (загальна кількість таких швів n = 8).

Рис.14. База колони

Загальна довжина швів:

Довжина одного шва:

Враховуючи можливий непровар по 1 см на кожному кінці швів, отримуємо:

h_s > l_s + 2 см = 17,4+2=19,4 см

Приймаємо h_s = 19,4 см < 85 β_f · k_f = 85·0,7·1 = 59,5 см. Торець колони конструктивно варимо до плити швами k_f = 6 мм.

Список літератури

1. ДБН В.1.2-2:2006 Навантаження і впливи. Норми проектування.

2. ДБН В.2.6-163:2010 Сталеві конструкції.

3. Клименко Ф. Є, Барабаш В. М, Стороженко Л. І. Металеві конструкції. – Львів: Світ, 2002. – 312 с.: 320 іл.

4. Строительные конструкции. В 2 – х т. Т.1. Металлические, каменные,

армокаменные конструкции. Конструкции из дерева и пластмасс. Основания и фундаменты: Учебник для техникумов. /Н. Цай,

М. К. Бородич, А. П. Мандриков; Под ред. Т. Н. Цая. – 2 – е изд; перераб и доп. – М.: Стройиздат, 1984.– 656 с., ил.

5. Стальные конструкции производственных зданий: Справочник / А. А. Нилов, В. А. Пермяков, А. Я. Прицкер. - К.: Будівельник, 2010. – 272с.

6. Справочник конструктора металлических конструкций В. Т. Васильченко, А. Н. Рутман, Е. П. Лукяненко. – 2 – е изд., перераб и доп. – К .: Будівельник, 1990. – 312с.: