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 В10 з R_b=6 МПа.

A > 4483,2/6·10^-1·1,2 = 6226,7 см².

Ширина плити В приймається конструктивно, виходячи з того, що плита повинна виступати за межі колони с=60...100 мм. Товщина траверси попередньо береться t_s=10...16 мм. Приймемо t_s = 14 мм і с = 80 мм.

В=b_f + 2·(t_s + с)=300+2·(14+80)=488 мм.

Тоді довжина плити:

L > A/B=6226,7/48,8=127,6 см.

Приймаємо L =110 см. Визначимо дійсне значення напруження під плитою бази:

σ=N/A=4483,2/(110·48,8) =0,84 кН/см².

Товщина плити визначається з умови її міцності на згин. При цьому плиту розглядаємо як пластину, навантажену знизу рівномірно розподіленим тиском σ= 0,84 кН/см² фундаменту. Пластина опирається на жорсткий контур перерізу колони, а також на траверси. Для розрахунку її розділяють на окремі ділянки - одна ділянка, яка опираються по всьому контуру (на чотири канти) - ділянка типу 1; дві ділянки типу 2 (защемлення тільки одного канта).

Для ділянки 1, опертої на чотири канта відношення більшої сторони до меншої b/а=300/400 =0,75;

Для такого відношення табличний коефіцієнт α = 0,037. Згинальний момент:

М₁ =α· σ· а² = 0,037· 0,84· 40² =49,7 кН·см

Для ділянки 2 момент рахується як для консольної балки довжиною с:

М₂ = σ·а²/2 =0,84·5²/2 = 10,5 кН·см

Товщину плити визначаємо з умови її міцності на згин найбільшим моментом:

М_тах = М₁ = 49,7 кН·см

що не перевищує допустиме значення;

t =4 см (найбільша товщина прокатних листів).

Для зменшення моменту на ділянці 1 приварюємо ребро товщиною 12 мм, яке зменшує розміри ділянки удвічі. Тепер b/а = 300/200=1,5; α =0,074.

М₁ = α· σ· а² = 0,074· 0,84· 20² =24,9 кН·см

Найбільшим є момент на ділянці типу 1:

М_тах = М₁= 24,9 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. Вважається, 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).

Загальна довжина швів:

Довжина одного шва:

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

h_s > l_s + 2 см = 48,4+2=50,4 см

Приймаємо h_s=50,4 см < 85β_f·k_f=85·0,7·1=59,5 см.

Торець колони конструктивно варимо до плити швами k_f = 6 мм.

Рис.3.3.1. Конструкція бази колони

Список використаної літератури

1. СНиП 11-23-81. Стальные конструкции. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1990.- 96с.

2. Стальные конструкции производственных зданий: Справочник / А. А. Нилов,В. А. Пермяков, А. Я. Прицкер. - К.: Будівельник, 1986. – 272с.

3. Рудаков В.М., Мазур В.А. Методичні вказівки до виконання курсового проекту по курсу «Основи пректування металевих конструкцій» («Будівельні конструкції») «Балочна клітка і колони робочої площадки» (для студентів 3 курсу спеціальності 7.092.01 - «Промислове та цивільне будівництво»). - Харків: ХДАМГ, 2002. -12 с.

4. Клименко Ф. Є., Барабаш В. М. Металеві конструкції. Підручник. – Львів: Світ. 1994 – 280с.

5. Васильев А. А. Металические конструкции: Учебное пособие для техникумов. – 3 – е изд, перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1979. – 472с; ил.

6. Мандриков А.П., Лялин И.М. Проектирование металлических конструкций. - М.: Стройиздат, 1973. - 128 с.

7. Беленя Е.И. и др. Металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1986.- 560с.

8. Кузнецов В.В. и др. Справочник проектировщика. Металлические конструкции. Т.1. Общая часть. - М,.- 1998.- 569с.

9. 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.

10. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат.- 1976.