Расчет и конструирование базы колонны

Собственный вес колонны:

Расчетная нагрузка на базу колонны:

Требуемая площадь плиты базу колонны:

где ш — коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки по площади смятия, при равномерно распределенной нагрузке.

ш = 1;

Rb, loc — расчетное сопротивление смятию:

где Rbрасчетное сопротивление тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов для предельных состояний первой группы на осевое сжатие, для бетона класса В12,5 Rb= 0,75 кН/см2;

б — коэффициент для расчета на изгиб, зависящий от характера опирания плит, для бетонов класса ниже В25 б =1.

цb — принимают не более 2,5 для бетонов класса выше В7,5, потому в нашем случае цb = 2:

При центрально-сжатой колонне и значительной жесткости плиты, напряжения в бетоне можно считать равномерно распределенными, поэтому.

ш = 1, тогда:

Считая в первом приближении плиту базы квадратной, будем иметь стороны плиты равными:

NN.

Принимаем размеры плитыL = 66 см, B = 75 см (по конструктивным соображениям), тогда:

Напряжения под плитой:

Плита работает на изгиб как пластинка, опертая на соответствующее число сторон (кантов). Нагрузкой является отпор фундамента. В плите имеется три участка.

На участке 1 плита работает по схеме «пластинка, опертая на четыре канта».

Соотношение сторон:

Т.е. плиту можно рассматривать как однопролетную балочную, свободно лежащую на двух опорах.

Изгибающий момент:

Требуемая толщина плиты подбирается по максимальному изгибающему моменту, принимая материал плиты — сталь С275, для которой расчётное сопротивление Ry= 26 кН/см2., тогда:

Принимаем толщину базы = 320 мм.

На участке 2 плита работает тоже как пластинка, опертая на три канта:

Соотношение сторон:

следовательно, плиту можно рассматривать как консоль длиной с.

Изгибающий момент:

На участке 3 плита оперта на три канта:

следовательно, плиту можно рассматривать как консоль, длиной е.

Изгибающий момент:

Расчет траверсы

Считаем в запас прочности, что усилие на плиту передается только через швы, прикрепляющие ствол колонны к траверсам и не учитываем швы, соединяющие ствол колонны непосредственно с плитой базой. Высота траверсы определяется из условия прочности сварного соединения траверсы с колонной.

Рассчитаем угловые швы на условный срез.

Задаемся катетом шва kf = 13 мм.

Сварные швы будем выполнять полуавтоматической сваркой электродами Э42, выполненными из проволоки сплошного сечения Св-08А со значением Rwun =41 кН/см2. Для стали С275 значение Run = 38 кН/см2. Таким образом расчетные сопротивления сварного шва по металлу шва и по границе сплавления соответственно будут равны (по табл. 3 СНиПа):

Значение коэффициентов?? f ,??z при сварке в нижнем положении равны: ??f = 0,8, ??z = 1,0.

где, следовательно необходимо рассчитать сварной шов на условный срез по металлу на границе сплавления. Тогда длина одного углового шва будет равна:

Высота траверсы: см, окончательно принимаем46см.