Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Домашнее задание РПСК.doc
Скачиваний:
14
Добавлен:
14.08.2019
Размер:
3.75 Mб
Скачать

4.8База колонны

База колонны служит для передачи нагрузки от стойки на фундамент. Для стоек с небольшим разносом ветвей (до 1,5 м) применяют базы с общей плитой, как, например, на рисунке 4.29. Толщину плиты назначают в пределах 16 - 30 мм. Размеры плиты назначают так, чтобы давление на фундамент не превышало допускаемых напряжений для фундамента []ф.

Рисунок 4.29– Конструкция базы колонны

Для бетона []ф=5,0 МПа, для кирпичной кладки []ф= 0,5 – 1,2 МПа.

Габаритные размеры плиты задают конструктивно и проверяют напряжения, создаваемые в фундаменте и в самой плите:

. (4.24)

M и N определяются по эпюрам моментов и продольных сил (см. рисунок 4.17); Fпл, Wпл - площадь плиты и ее момент сопротивления. Базы крепят к фундаменту анкерными болтами диаметром не менее М12. Для определения dбол. вычисляются усилия, действующие на болт, как Рбол=М/2апл; в первом приближении принимаем апл=hк. В рассматриваемом случае

Диаметр болта определяем из условия его прочности:

.

Принимаем болты М22. Проверяем болты на прочность по формулам:

Q = 8,39 кН - поперечная сила в опоре, определяемая по эпюре (см. рисунок 4.17),

Минимальный диаметр шайбы определяем из условия прочности на смятие плиты:

где Fсм=dш.Sпл, примем толщину плиты Sпл=20 мм, тогда диаметр шайбы

Минимальный диаметр шайбы при толщине пластины 20 мм примерно равен 3 мм, следовательно, реальный диаметр шайбы можно принять конструктивно, т.к. ее прочность на смятие будет заведомо больше.

Расстояние от края отверстия до края плиты, показанное на рисунке 4.30, также вычисляется из условия прочности плиты на смятие:

Рисунок 4.30 – Отверстие под болты

Диаметр отверстий под болты для колонн, устанавливаемых на бетонный фундамент, dотв=2.dб, но не менее 50 мм, следовательно, принимаем dотв =50 мм, dш=75 мм , ba=50 мм.

При расчете прочности плиты условно считают, что со стороны фундамента на нее действуют напряжения, равные []ф. Рассматривая плиту как двухпролетную балку, расчетная схема которой приведена на рисунке 4.31, определяют максимальный изгибающий момент, действующий на плиту со стороны фундамента, Мф= =0,125.q.l2, где l - наибольшее расстояние между ветвями колонны.

Приняв []ф =5,0 МПа, определим Мф=359 кН.м. Здесь распределенная нагрузка q определяется формулой q=(ba+1/4hy).[]ф= =5.106.0,824 = 4,12 МН. Прочность плиты проверяется по нормальным напряжениям:

Расчетные напряжения в плите намного превышают допускаемые, следовательно, повышать прочность основания путем увеличения толщины плиты нерационально. Рекомендуется применять траверсы в виде ребер (см. рисунок 4.29). Высоту траверсы принимают hтр=(1/6 - 1/3)aпл, толщину траверсы – Sтр=(0,5 - 0,8) Sпл. Принимаем hтр=30 см, Sтр=12 мм, тогда длина свеса (рисунок 2.30 ) С=2bа+dотв+Sтр=162 мм, а размеры плиты соответственно будут следующие: aпл=172,4 см, bпл=82,4 см.

Рисунок 4.31– Эпюра моментов в плите

Проверяем прочность траверсы. На нее воздействует изгибающий момент со стороны колонны М=120,81 кН.м и условный момент со стороны фундамента Мф=359 кН.м. В качестве расчетного принимаем больший. Вычисляем геометрические характеристики сечения траверсы, приведенного на рисунке 4.32: yц.т.=0,0488 м; Jx=0,1831.10-3 м4; Wx= =0,2251.10-2 м3 и напряжения =159,48 МПа<[].

Проверяем напряжения в фундаменте по формуле (4.24):

Рисунок 4.32– Поперечное сечение траверсы

Прочность сварных швов базы проверяем методом разложения на составляющие. База соединяется со стойкой восемнадцатью угловыми швами, показанными на рисунке 4.29. Длина одного шва равна высоте траверсы hтр=0,3 м, принимаем катет шва k=12 мм. Полагаем, что продольную силу воспринимают все швы равномерно, т.е. нагрузка на один шов Nш=N/18=72,22 кН. Наиболее нагруженными будут швы №1 и №7 по рисунку 4.29, в которых от воздействия изгибающего момента возникают усилия Рб=43,15 кН. Проверяем прочность шва на срез:

Другие швы базы находятся в менее нагруженном состоянии, и проверять их прочность не следует.