Расчет базы центрально-сжатой колонны

 

База - это опорная часть колонны, которая служит для передачи усилий с колонны на фундамент.

Конструктивное решение базы зависит от типа и высоты сечения колонны, способа её сопряжения с фундаментом, принятого метода монтажа колонны.

С помощью базы осуществляется жесткое или шарнирное сопряжение колонны с фундаментом.

Опорная плита стальная к ней приваривается стержень колонны. Сама плита крепится к бетонному фундаменту с помощью анкерных болтов. В нашем случае сопряжение плиты с фундаментом шарнирное, т. е. имеющее некоторую податливость.

При жестком закреплении плиты с фундаментом, этой податливости нет, там есть анкерные планки через которые база колонны жестко крепится к фундаменту.

Принимаем число анкерных болтов 4. Принимаем бетон класса В12. Расчётное сопротивление бетона .

Рис.13 Схема базы колонны

Расчёт базы начинаем с определения площади расчётной длины.

, где

N - давление на колонну, N = 2 ∙ Q _max ^гл.б = 2467,2 кН

- среднее расчётное сопротивление бетона смятию.

.

- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, зависит от класса бетона.

А_ф - площадь обреза фундамента.

А_п - площадь стальной плиты.

Поскольку на стадии расчёта базы отношение неизвестно, для предварительных расчётов этим значением задаются .

Принимаем .

.

.

Согласно требуемой площади, назначаем длину и ширину плиты.

Находим ширину плиты по формуле:

, где

- ширина пояса колонны;

- толщина траверсы (конструктивно ГОСТ 82-70).

Принимаем .

с – консольный вынос плиты за траверсу (конструктивно .

Принимаем с=9 см.

.

Находим длину плиты по формуле ,

.

Принимаем по ГОСТ 82-70 . По конструктивным соображениям принимаем

Проверка:

,

- условие выполняется.

 

Плита на разных участках работает неодинаково и разделяется на несколько видов закрепления:

1. Участок плиты, опёртый по 4 сторонам.

2. Участок плиты, опёртый по 3 сторонам.

3. Консольный участок.

Находим изгибающий момент в полосе шириной 1см на участках:

 

1. Участок плиты, опёртый по 4 сторонам.

, где

- коэффициент, зависящий от отношения более длинной стороны участка к более короткой

При    принимаем по таблице .

а/b1	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	≥2
α	0,048	0,055	0,063	0,069	0,075	0,081	0,086	0,091	0,094	0,098	0,125

 

.

 

2. Участок плиты, опёртый по 3 сторонам.

, где

- коэффициент, зависящий от длины закреплённой стороны участка к длине свободного края .    

с1/а	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,2	1,4	2	>2
β	0,06	0,079	0,088	0,097	0,107	0,112	0,12	0,126	0,132	0,133

При

Интерполируя находим, =0,0808

 

3. Консольный участок.

.

По максимальному из найденных значений изгибающих моментов определяем требуемую толщину плиты. Она должна быть в пределах .

, где

.

. Принимаем толщину плиты

Таблица 34*

Вид сварки при диаметре сварочной проволоки d, мм	Положение шва	Коэффициент	Значения коэффициентов β f и β z при катетах швов, мм
			3-8	9-12	14-16	18 и более
Автоматическая при d = 3 - 5	В лодочку	βf	1,1			0,7
		βz	1,15			1,0
	Нижнее	βf	1,1	0,9		0,7
		βz	1,15	1,05		1,0
Автоматическая и полуавтоматическая при d = 1,4 - 2	В лодочку	βf	0,9		0,8	0,7
		βz	1,05		1,0
	Нижнее, горизонтальное, вертикальное	βf	0,9	0,8	0,7
		βz	1,05	1,0
Ручная; полуавтоматическая проволокой сплошного сечения при d < 1,4 или порошковой проволокой	В лодочку, нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное	βf	0,7
		βz	1,0

 

Таблица 38*

Вид соединения	Вид сварки	Предел текучести стали, МПа (кгс/см3)	Минимальные катеты швов kf, мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов t, мм
			4-5	6-10	11-16	17-22	23-32	33-40	41-80
Тавровое с двусторонними угловыми швами; нахлесточное и угловое	Ручная	До 430 (4400)	4	5	6	7	8	9	10
		Св. 430 (4400) до 530 (5400)	5	6	7	8	9	10	12
	Автоматическая и полуавтоматическая	До 430 (4400)	3	4	5	6	7	8	9
		Св. 430 (4400) до 530 (5400)	4	5	6	7	8	9	10
Тавровое с односторонними угловыми швами	Ручная	До 380 (3900)	5	6	7	8	9	10	12
	Автоматическая и полуавтоматическая		4	5	6	7	8	9	10

 

Таблица 56