6.4.1. Определение размеров опорной плиты в плане
Определяем расчетное усилие в колонне на уровне базы с учетом собственного веса колонны:
где k = 1,2 – конструктивный коэффициент, учитывающий вес решетки, элементов базы и оголовка колонны.
Давление под опорной плитой в базах центрально-сжатых колоннах принимается равномерно распределенным.
Рис. 6.11. База колонны при Рис. 6.12. База колонны при жестком
шарнирном сопряжением сопряжении с фундаментом
с фундаментом
В центрально-сжатой колонне размеры плиты в плане определяются из условия прочности материала фундамента:
где – коэффициент, зависящий от характера распределения напряжений по площади смятия (при равномерно распределенном напряжении = 1; при неравномерном – =.0,75);
Rb,loc – расчетное сопротивление бетона смятию под плитой, определяемое по формуле
Rb,loc = αφb Rb = 1 ∙ 1,2 ∙ 7,5 = 9 МПа = 0,9 кН/см2,
где = 1 – для бетона класса ниже B25;
Rb = 7,5 МПа для класса бетона B12,5 – расчетное сопротивление бетона сжатию, соответствующее его классу и принимаемое по табл. 6.3;
b – коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона сжатию в стесненных условиях под опорной плитой и определяемый по формуле
здесь Af1 – площадь верхнего обреза фундамента, незначительно превышающая площадь опорной плиты Af.
Коэффициент b принимается не больше 2,5 для бетонов классов выше B7,5 и не больше 1,5 для бетонов класса B7,5 и ниже.
Предварительно задаемся b = 1,2.
Таблица 6.3
Расчетные сопротивления бетона Rb
|
Класс прочности |
B5 |
B7,5 |
B10 |
B12,5 |
B15 |
B20 |
B25 |
|
Rb, МПа |
2,8 |
4,5 |
6,0 |
7,5 |
8,5 |
11,5 |
14,5 |
Размеры плиты (ширина B и длина L) назначаются по требуемой площади Af, увязываются с контуром колонны (свесы опорной плиты должны быть не менее 40 мм) и согласуются с сортаментом (рис. 6.13).
Назначаем ширину плиты:
B = h + 2tt + 2c = 36 + 2 · 1 + 2 · 4 = 46 см,
где h = 36 см – высота сечения стержня колонны;
tt = 10 мм – толщина траверсы (принимают 10 – 16 мм);
с = 40 мм – минимальный вылет консольной части плиты (при устройстве отверстий под болты в самой плите свес принимается 80 – 140 мм и уточняют в процессе расчета толщины плиты).
Рис. 6.13. К расчету опорной плиты
Требуемая длина плиты
Для центрально-сжатой колонны опорная плита проектируется близкой к квадрату (рекомендуемое соотношение сторон L/В ≤ 1,2). Принимаем квадратную плиту с размерами В = L = 480 мм.
Площадь плиты Af = LВ = 48 · 48 = 2304 см2.
Площадь обреза фундамента (размеры верхнего обреза фундамента устанавливаем на 20 см больше размеров опорной плиты)
Фактический коэффициент
Расчетное сопротивление бетона смятию под плитой
Rb,loc = 1 ∙ 1,26 ∙ 7,5 = 9,45 МПа = 0,95 кН/см2.
Проверяем прочность бетона под плитой:
Уменьшение размеров плиты не требуется, так как она была принята с минимальными размерами в плане.