7.4. Конструирование и расчет базы.

Выбирают тип базы в зависимости от принятой схемы закрепления колонны и определяют требуемую площадь опорной плиты

, (7.13)

где N– нагрузка на колонну, включая ее собственный вес;

, (7.14)

где R_b — расчетное сопротивление сжатию бетона (призменная прочность), принимаемое студентом самостоятельно; R_b,loc — расчетное сопротивление бетона при местном сжатии; A_f — площадь верхнего обреза фундамента; _b9 — коэффициент условий работы (_b9 = 0,9);  = 1 — для бетона класса ниже В25.

Определяют размер плиты и назначают площадь фундамента A_f > A_pl. Ширину плиты b_pl назначают исходя из конструктивных соображений

, (7.15)

где b – высота сечения колонны в плоскости, перпендикулярной оси ан­керных болтов;

b_п – свес плиты, принимаемый в пределах 0,1…0,15 м; t_d — толщина траверсы, предварительно принимаемая равной 0,01…0,016 м.

Длина плиты .

Проверяют напряжение R_b,loc по формуле (7.14) по фактическим размерам фундамента.

Для определения толщины плиты определяют реактивное давление фундамента

. (7.16)

Выделяют характерные участки плиты: 1 – опертые на 2 канта; 2 – опертые на 3 канта; 3 – опертые на 4 канта; 4 – консольные участки (рис. 7.3, а).

Рис. 7.3.

На каждом участке определяют величину изгибающего момента, действующего на полосе шириной 0,01 м:

для участка 3 – ; (7.17)

для участка 4 – ; (7.18)

для участка 2 – при a₁/b₁ < 2 ; (7.19)

— при a₁/b₁ > 2 по формуле (7.18) при с = b₁.

Коэффициенты  и  принимают по табл. 6.8, 6.9 [1].

Для участка 1 используют формулу (7.19) при параметре a₁, равном расстоя­нию по диагонали между кантами, b₁ — расстоянию от вершины угла до диагонали.

По наибольшему моменту определяют требуемую толщину плиты

. (7.20)

Полученную толщину плиты округляют в большую сторону в соответ­ствии с градацией размеров проката. При толщине плиты более 0,04 м, а также при большой разнице величин изгибающих моментов на различных участках, целесообразно изменить схему опирания плиты постановкой дополнительных ребер жесткости.

Высоту траверсы определяют исходя из требуемой длины сварного шва для полной передачи усилия со стержня колонны на траверсу

, (7.21)

где (R_w_w)_min — минимальное значение из _fR_wf_wf и _zR_wz_wz; n_w — количество швов, прикрепляющих траверсы к стержню колонны.

Базу колонны трубчатого сечения обычно принимают квадратной в плане . Толщину плиты определяют из условия работы ее как консоли, с заменой круга на равноценный по площади квадрат (рис. 7.3, б). Тогда

, (7.22)

где A_тр — площадь трапеции; с — расстояние до центра тяжести трапеции;

, (7.23)

, где d — диаметр трубы.

При наличии в конструкции базы диафрагм или консольных ребер жесткости (рис. 7.4) проверяют их прикрепление к траверсе или к стер­жню колонны.

Прикрепление диафрагм рассчитывают на усилие

. (7.24)

где a - расстояние между ветвями траверсы; b — расчетная ширина передачи давления на диафрагму. В случае опирания участка на три или четыре канта линию раздела пере­дачи давления принимают по биссектрисе углов. Прикрепление консольных ребер рассчитывают на совместное действие изгибающего момента и перерезывающей силы

; (7.25)

, (7.26)

где b — ширина грузовой площади для консоли; _s — вылет консоли;

Р ис. 7.4.

; (7.27)

. (7.28)

При креплении ребер угловыми швами их проверяют на действие равнодействующей напряжений:

, (7.29)

а при креплении стыковыми швами - на действие приведенных напряжений:

. (7.30)