Конструирование и расчет базы колонны

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] R_b = 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

Продолжение таблицы 4.

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

Продолжение таблицы 5

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 R_y = 22 кН/см² (таблица 51* [1]). Уточняем толщину плиты:

Окончательно принимаем толщину опорной плиты t_пл = 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 k_f = 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 h_тр = 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]: b_f = 0,7, b_z = 1,0. Расчетное сопротивление с учетом коэффициентов проплавления:

Следовательно, расчет ведем по металлу шва. Требуемый катет шва:

Окончательно принимаем k_f = 16 мм.

Поиск по сайту: