Базу конструируем с траверсами, толщину которых принимаем 14 мм (рекомендуется 10...14 мм). Схема базы приведена на рисунке 20. Бетон фундамента класса В15, расчетное сопротивление бетона сжатию в соответствии с [4] Rb = 0,85 кН/см2 .
Задаемся размерами опорной плиты из условия размещения на ней стержня колонны:
где c1= c2= 40 мм – минимально допустимые свесы опорной плиты.
Рисунок 20 – База колонны
Окончательно принимаем плиту 480×500 мм, тогда с1 = 42 мм. Проверяем прочность бетона фундамента на смятие под плитой:
где x – коэффициент, учитывающий повышенное сопротивление бетона смятию, зависит от соотношения площади опорной плиты базы к площади обреза фундамента и принимается в пределах x = (1,2...1,5).
Прочность бетона обеспечена. Разбиваем плиту на участки 1...3 и определяем в них изгибающие моменты.
Участок 1 опирается на 4 канта. Изгибающий момент:
где коэффициент a определяется по таблице 4.
Таблица 4 – Значения коэффициента a
b/a
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
a
0,048
0,055
0,063
0,069
0,075
0,081
Продолжение таблицы 4.
b/a
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
>2,0
a
0,086
0,091
0,094
0,098
0,100
0,125
Размеры участка между внутренними гранями листов
Соотношение большей стороны участка к меньшей:
и по таблице 4 коэффициент a = 0,125. Изгибающий момент:
Участок 2 опирается на 3 канта. Размеры расчетного участка а2 = 4,2 см, b2 = 38,0см. Изгибающий момент:
где коэффициент b определяется по таблице 5.
Таблица 5 – Значения коэффициента b
а/b
<0,5
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
b
Как
консоль
0,060
0,074
0,088
0,097
0,107
Продолжение таблицы 5
а/b
1,0
1,2
1,4
2,0
>2,0
b
0,112
0,120
0,126
0,132
0,136
Соотношение закрепленной стороны участка к свободной:
Так как соотношение меньше 0,5, то участок работает как консоль с вылетом а2. Изгибающий момент:
Участок 3 консольный. Изгибающий момент определяется так же, как для участка 2:
Наибольший изгибающий момент возникает на участке 1 и толщину опорной плиты подбираем по максимальному моменту по формуле:
Уточняем расчетное сопротивление листового проката. При толщине листа от 20 до 40 мм Ry = 22 кН/см2 (таблица 51* [1]). Уточняем толщину плиты:
Окончательно принимаем толщину опорной плиты tпл = 4,0 см по сортаменту.
Проверяем швы, крепящие траверсы к стержню колонны (шов 1). Параметры сварки такие же, как при расчете оголовка. Катет шва назначаем kf = 8 мм. Требуемая длина каждого из четырех швов:
Условие выполняется. Высота траверсы должна быть на 1 см больше расчетной длины шва. Окончательно по сортаменту принимаем hтр = 53 см.
Проверяем швы, крепящие траверсы к опорной плите (шов 2). Суммарная расчетная длина шва:
Требуемый катет шва:
Так как требуемый катет шва больше 8 мм, уточняем коэффициенты проплавления шва по таблице 34* [1]: bf = 0,7, bz = 1,0. Расчетное сопротивление с учетом коэффициентов проплавления:
Следовательно, расчет ведем по металлу шва. Требуемый катет шва: