31. Расчёт раздельной базы колонны.

Проектируем базу раздельного типа, т.к. ширина нижней части колонны больше 1м.

Выбирается Расчётная комбинация усилий.

Находим требуемую площадь плиты из условия прочности бетона на смятие:

где R_b.loc – расчётное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле:

R_b– расчётное сопротивление осевому сжатию.

Толщину траверсы принимаем конструктивно, вылет плиты с₂ = 5см.

Фактическая площадь плиты:

Давление под плитой считаем равномерно распределённым:

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету:

_{свесы с1: и с3:}

Плиту рассматриваем, как пластину, нагруженную снизу равномерно распределённым давлением фундамента и опёртую на элементы сечения стержня и базы колонны (рис.33).

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках:

а) участок 1 – плита закреплена по трем сторонам:

если , то плита рассчитывается как консоль с вылетом, равным с₂.

б) участок 2 – плита закреплена одной стороной:

в) участок 3 – плита закреплена по четырем сторонам:

где α – при отношении b₁/a₁ по табл3.1 [4].

г) участок 4 – плита закреплена по четырем сторонам:

,

где α – при отношении b₁/a₁ по табл3.1 [4].

Определяем толщину плиты:

Из предположения, что вся нагрузка со стержня колонны передаётся на ветви траверсы через 4 вертикальных шва, определяем высоту траверсы (сварку назначаем полуавтоматическую сварочной проволокой СВ-08Г2С, в среде углекислого газа, электродом Э-50, положение «нижнее»):

где _f – коэффициент принимаются по табл. 34* [1];

_z – коэффициент принимаются по табл. 34* [1];

 _wf =  _wz = 1- коэффициенты условий работы шва, принятые для заданного климатического района.

R_wf – расчётное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу шва, принимается по таблице 56 [1];

R_wz = 0,45×R_un – расчётное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу границы сплавления;

R_un – временное сопротивление стали настила разрыву, принимается по табл.51* [1].

Для обеспечения прочности принимаем высоту траверсы не более 85×β_f×k_f.

Проверяем прочность траверсы. Траверсы работают как двухконсольные балки под действием отпора бетона фундамента. Погонная нагрузка на одну ветвь траверсы равна:

В опорном сечении траверсы:

Прочность траверсы проверяем по формулам:

В пролётном сечении траверсы:

Рассчитываем горизонтальные угловые швы, которыми траверсы приварены к опорной плите:

,

где ∑l_w^гор – суммарная расчётная длина горизонтальных швов.

Окончательно принимаем катет шва.

32 Фермы. Очертание и система решеток. Подбор сечений элементов ферм, проектирование узлов, обеспечение устойчивости.

Фермой наз. решетчатая констр., состоящая из отд-х прямолинейных стержней, соединенных между собой в узлах. В пром-х и гражд-х зд. фермы преимущественно работают на изгиб от внешней вертикальной нагрузки, приложенной в узлах. Поэтому в стержнях ф. возникают т-ко осевые сжимающие или растягивающие усилия. Ф. просты в изготвлении и могут иметь любое очертание в зависимости от назначения сооружения, технологии, архитек-ры и характера работы по нагрузке. С увеличением пролета фермы получ-ся более выгодн. по сравнению со сплошными балками. Перекрывают 15м и более.

Геометрическая схема ф. опр-ся очертанием поясов и видам решетки. По очертанию поясов ф. бывают: 1) Трапециевидные (уклон=1/8-1/12); 2) ф. с парал-ми поясами, с уклоном вовнутрь 1,5% со обеих сторон; 3) односкатные фермы; 4) треугольные ф. 5) ф. полигонального очертания. Подбор очертания поясов зависит от назначения фермы, вида кровли, системы водоотлива и экономических показателей.

Решетка ф. работает на поперечную силу и обеспечивает геометрическую неизменяемость констр. фермы. Наиболее рациональной считается треуг-я сис-ма решетки с углом наклона к поясам 45⁰-50⁰. Эта решетка дает наименьшее число узлов и наименьшую суммарную длину всей решетки.

Сущесв. спец-ая сис-ма решеток: 1) шпренгельная решетка, прим-ся в тех случаях, когда необходимо уменьшить расчетную длину сжатого элемента и когда необх-мо уменьшить расстояние м/у узлами верхнего пояса для восприятия нагрузки; 2) крестовая решетка; 3) ромбическая; 4) Полуромбическая. Рациональны при большой поперечной силе.

Геометрические схемы ферм в производственных зд. унифицированы. При пролетах 18м, 24м высота ф. 2,25м. При 30м, 36м – 3,15м.

Ф. рассчитывают на постоянную (собствен. вес кровли, фермы, прогонов и связи), кратковременную атмосферную (от снега, ветров. нагр. обычно разгружает ф. и обычно не учит-ся), кратковременную технологическую (от подвесного подъема транспортного оборудования). Обычно на легкие ф. нагрузка прикладывается в узлах. Для удобства расчета усилие в стержнях фермы опред-т от каж. вида нагр. Если ф. примыкает к колонне сбоку, и конструкция узлов обеспечив. жесткое сопряжение ф. с колонной, то дополнительно на ф. будут действовать рамные моменты. Одновременно на ф. будет передаваться распор (равный продольной силе ригеля).

Для подбора сечения стержней ферм, вначале следует определить расчетные усилия в каж. элементе ф.. Задаемся гибкостью λ₀ →φ₀. По сортаменту определяем фактическую площадь → i_x → ; i_y → ; Из них выбираем макс.гибкость→φ_minz → .

В узлах ферм рассчитывают сварные швы на усилие, возникающее в стержнях. Нормами рекомендуется приваривать элементы решетки к фасонке фланговыми швами по перу или обушку с выводом швов на торец уголка 20мм. В узлах швы желательно не пересекать. Толщина фасонок принимается в зависимости от действующего усилия.

Для обеспечения устойчивости сжатых элементов верхней части фермы служат связи по покрытию. Их располагают: 1) в плоскости верх. поясов стропильных ферм (поперечные связевые фермы и продольные элементы м/у ними); 2) в плоск-ти нижн. поясов ф. (поперечная и продольная связевая ф.); 3)вертикальные связи (м/у стропильными фермами); 4)по фанарям.