3.2.2 Расчёт базы колонны

Рис. 29 База колонны

Принимаем фундамент из бетона класса , для которого:

 нормативное сопротивление бетона осевому сжатию (т. 6.1 [3]);

 частный коэффициент безопасности бетона;

 расчётное сопротивление бетона осевому сжатию;

 коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки (изменение №3 [3]);

 коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии.

.

Предварительно определяем требуемую площадь опорной плиты:

.

Предварительно назначаем толщину траверсы ; вылет консольной части плиты .

Ширина плиты:

.

Принимаем

Требуемая длина плиты:

.

Минимальная длина плиты из условия размещения двутавров:

.

Принимаем .

Получаем плиту с размерами в плане .

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

.

Определяем изгибающие моменты для участков 1, 2, 3.

Участок 1 опёрт на четыре канта:

,

где  коэффициент расчёта на изгиб прямоугольных пластинок, опёртых на четыре канта (т. 2.14 [1]) в зависимости от .

Участок 2 опёрт на три канта:

,

где (т. 2.15 [1]) в зависимости от .

Участок 3 консольный:

.

Требуемая толщина плиты по максимальному моменту:

,

где  расчётное сопротивление стали С235 для листового, широкополосного универсального проката по ГОСТ 27772-88 при толщине свыше 20 до 40 мм (т. 2.3 [1]).

Принимаем толщину листа из стали С235 (т. 7.14 [1]).

Для крепления траверсы к стержню колонны принимаем ручную электродуговую сварку (ГОСТ 5264-80) электродом Э50.

Угловой шов крепления траверсы к колонне рассчитываем по металлу шва, т.к.

,

где и – коэффициенты глубины проплавления шва, для ручной электродуговой сварки электродом Э50, и (т. 4.2 [1]);

– расчётное сопротивление металла шва (т. 4.4 [1]);

(т. 4.7 [1]), ;

– временное сопротивление свариваемости стали С235 (т. 2.3 [1]);

– коэффициенты условий работы сварного шва.

Высота траверсы определяется прочностью сварных швов, необходимых для прикрепления её к стержню колонны четырьмя вертикальными швами, и прочностью самой траверсы, работающей как балка на двух опорах.

Катет шва принимаем .

.

Принимаем высоту траверсы , толщину .

Траверса

Производим проверку прочности траверсы ( , ).

Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление фундамента на одну траверсу:

.

Интенсивность погонной нагрузки на траверсу:

.

Проверка прочности траверсы на изгиб и на срез:

- на консольном участке

;

.

.

- на среднем участке

.

.

Рис. 30 Грузовая площадь, расчётная схема и эпюра моментов

Диафрагма

Ширина грузовой площади, с которой собирается реактивное давление фундамента на диафрагму:

.

Интенсивность погонной нагрузки на диафрагму:

.

Определяем прочность сварных швов, прикрепляющих диафрагму ( ):

;

Катет шва принимаем ;

;

.

Определяем касательные напряжения в сварных швах, прикрепляющих диафрагму к ветви колонны:

Определяем равнодействующее напряжение:

.

Рис. 31 Грузовая площадь, расчётная схема и эпюра усилий