8656

70

Рис. 6.5. База колонны с траверсами.

Расчет и конструирование базы без траверс

Определение размеров в плане опорной плиты

Требуемая площадь опорной плиты определяется из условия прочности бетона оголовка фундамента на местное смятие. В соответствии с заданием бетон оголовка фундамента В15.

Расчетное= ¡ сопротивление∙ = 1,3 ∙ 0,85бетона= 1,1кН/смна местное смятие по формуле (8.81) [7]:

;,2^F ; ; ,

где ; -расчетное= 0,85кН/смсопротивление бетона осевому сжатию, зависит от класса бе- тона, для В15 ;

;

				71
¡;	– коэффициент, определяемый по формуле:
¡;	= 0,8 ∙ }	ª,©³Š	, принимается не более 2,5 и не менее 1,0.
		ª,´µ¶
Так как при расчете опорной плиты y;,<M@ и y;,2^F являются неизвестными, то
предварительно значение коэффициента				принимается	.
Требуемая площадь опорной плиты¡из; условия прочности¡; = 1,2бетона определяется по
формуле:			—	1358
			yC,m = · ∙ ;,2^F	= 1 ∙ 1,1 = 1234,5 см ,
	продольная расчетная сила в колонне,
где	коэффициент— -		, принимаемый равным 1 в предположении равномерного рас-
пределения· -		напряжений под плитой для центрально-сжатой колонны.

Минимальный размер опорной плиты из условия смятия бетона определяется из

выражения:

¹C,<B = ¸C,<B = }yC,m = ¬1234,5 = 35,1см

Минимальные значения сторон опорной плиты из условия размещения сварных

швов¸определяются= " + 2из∙ Свыражения= 298 +: 2 ∙ 30 = 358мм ¹C,<BC,<B = FF + 2 ∙ СCC+ = 299 + 2 ∙ 30 = 359мм,

,

где F и "F - высота и ширина сечения колонны соответственно.

Плита принимается квадратной с размерами Lp х Вp = 36 х 36 см, Аp = 1296 см2.

Расчетное давление под опорной— плитой1358:

?C = · ∙ ¹C ∙ ¸C = 1 ∙ 36 ∙ 36 = 1,05 кН/см .

	Подколонник фундамента принимается 90х90см.
	Расчетное сопротивление бетона сжатию при местном действии сжимающей си-
лы:	;,2^F = ¡; ∙ ; = 2,0 ∙ 0,85 = 1,7кН/см ,

где ¡; = 0,8 ∙ } ª,©³Š = 0,8 ∙ }£+&& = 2,0 _ 2,5,

ª,´µ¶ + ¢[

y;,<M@ – максимальная расчетная площадь бетонаy, устанавливается= 90 ∙ 90 = 8100в соответствиисм тре-

;,<M@

yбованиями п. 8.1.44 и в данном случае составит y = y = 1296 см . . ;,2^F – площадь приложения сжимающей силы ;,2^F C

Проверка прочности бетона фундаментакН на местноекН/смятие:

?C = 1,05 см7 _ ;,2^F = 1,7 .

¹ х ¸Прочность= 360 х 360бетонамм фундамента на местное смятие при принятых размерах плиты C C обеспечена.

На рис. 6.6 показан план базы.

72

Рис. 6.6. План базы без траверс (с фрезерованным торцом).

Определение толщины опорной плиты

Расчет опорной плиты по методике кольцевых пластин

Методика определения толщины опорной плиты принята по [6]. При расчете квадратных или близких к квадратным в плане плит их можно рассматривать как коль- цевые пластины с радиусами rc и rp (рис. 6.1б), где:

rc – радиус круга, равновеликого контуру колонны;
rp - радиус круга, равновеликого контуру опорной плиты;
F	F	p F ∙ "F		= p		29,8 ∙ 29,9		= 16,8 см
¿ = ¬y /P =			P			3,14
m	C		p¹C ∙ ¸C		=	p36 ∙ 36	= 20,3 см
¿ = }y /P =			P			3,14

где Ac – площадь контура колонны; Ap - площадь контура плиты.

По табл. 6.1 находятся коэффициенты kr и kt в зависимости от отношения радиу-

сов:

= ¿¿CF = 16,820,3 = 0,83 > 0,6

При > 0,6 расчет плиты необходимо производить по выступающим консолям опорной плиты за колонну - контур 1 и по участку, опёртому на три канта - контур 3, воспринимающим расчетное давление под плитой (см. рис. 6.2).

Расчет консольного участка опорной плиты

Расчетная схема консольного участка приведена на рис. 6.2.

73

Изгибающий момент в плите по кромке полки колонны от трапецеидального участка плиты (контур 1) определяется по формуле:

М+ = ?C ∙ АтC ∙ с = 1,05 ∙ 102,1 ∙ 1,6 = 172кН ∙ см

где ?C – расчетное давление под плитой,

¸C + "с

36 + 29,9

АтC – площадь трапеции,

АтC =

2

∙ СC =

2

∙ 3,1 = 102,1см

СC =

¹C − F

=

36 − 29,8

= 3,1см

2

2

с – расстояние от центра тяжести трапеции до кромки колонны,

C

¸C + 2 ∙ "F

= 3,1 −

3,1

36 + 2 ∙ 29,9

= 1,6см

• = C − 3 ∙

¸C + "F

3 ∙

36 + 29,9

Опорная плита проектируется из стали С255 по ГОСТ 27772-2015. Расчетное со-

противление по пределу текучести при толщине свыше 10 мм до 20мм составляет

=

.

24кН/смТребуемая толщина плиты определяется по формуле:

6 ∙ М+

6 ∙ 172

C,m = p"F ∙

∙ F = p29,9 ∙ 24 ∙ 1,2 = 1,1см

Расчет участка опорной плиты, опертого на три канта

Участок опорной плиты, опертый на три канта, показан на рис. 6.2 – контур 3.
Опорами участка служат стенка и полки колонны. В связи с малыми величинами
свесов СC+ – 20-30 мм, отсутствием опор для плиты на свесах можно пренебречь.
Контур 3 представляет собой участок плиты, опертый по трем сторонам. Изгиба-
ющий момент в нем определяется по формуле:
реактивныйgV = lотпорV ∙ - ∙
			фундамента–+ = 0,081 ∙ под1,05рассматриваемым∙ 27 = 62кН ∙ см участком плиты на
- = ?C ∙ 1см = 1,05 кН/см ∙ 1см = 1,05 кН/см.
где - – полосе шириной 1			чи ленно равный
lV – коэффициент, принимаемый по табл. Е.2 [3] в зависимости от отношения
d+/–+:	(¸C	− ‚F)/2		(36 − 0,9)/2		17,55
d+					=		= 0,65,
–+ =	F	− 2 ∙ :F		= 29,8 − 2 ∙ 1,4		27
где d+ - длина стороны, перпендикулярная к свободной;
–+ - длина свободной стороны;
‚F - толщина стенки колонны;
:F - толщина полки колонны.

Опорная плита проектируется из стали С255 по ГОСТ 27772-2015. Расчетное со=-

23кН/смпротивление по пределу текучести при толщине свыше 20 мм до 40 мм составляет

.

74

Требуемая толщина опорной плиты определяется по формуле:
			6 ∙ МV		p
		C,m		=		6 ∙ 62
			= p ∙ F		23 ∙ 1,2 = 3,67см
где	F	толщине плиты до 40 мм		F = 1,2.				и равный при
		– коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 1 [3]
Окончательно плита принимается по ГОСТ 19903-2015 толщиной с учетом со-
кращенного ряда толщин (см. раздел 5.2.1)					C = 40 мм.
		Расчет сварных швов крепления колонны к плите
В опорном узле принято опирание колонны на плиту с фрезерованным торцом
колонны и строганой плитой.
При наличии фрезеровки торца колонны и строжки плиты расчетные усилия в

сварных швах крепления колонны к плите малы (15% от усилия в колонне). В связи с
этим катеты сварных швов могут не рассчитываться и быть принятыми равными			A:,<B
(см. табл. 38 [3]).
A:,<B	= 12мм.		этом
A:,<B	Сварка производится колонны к опорной плите толщиной 40 мм, при
	= 12мм.		A: =
	Для полок колонны, имеющих толщину 14 мм,	принимается катет шва
быть	A:,<M@ = 1,2 ∙ ‚F = 1,2 ∙ 9 = 11мм. Для стенки	принимается катет шва	A: =
	Для стенки колонны толщиной 9 мм максимальный катет сварного шва может

A:,<M@ = 11мм. Снижение минимального катета шва, указанного в табл. 38 [3], допу-

стимо см. п.14.1.7б [3].

A =Окончательно12мм принимается катет сварного шваA =крепления11мм полок колонны к плите : , крепления стенки колонны к плите - : .

Конструкция базы показана на рис. 6.7.

Рис. 6.7. База без траверс с фрезерованным торцом колонны.

75

Список используемой литературы

1.ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований : дата введения 2015-07-01. – Мсквва : Стандартинформ, 2015. – 13 с. – Текст : непосред- ственный.

2.СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия : актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* : дата введения 04.06.17 / Минстрой России. – Изд. офиц. – Москва : Стандартинформ, 2018. – IV, 74 с. : ил. + 17 карт. – (Свод правил). – Текст : непосред- ственный.

3.СП 16.13330.2017. Стальные конструкции : актуализированная редакция СНиП II-23-81* (с Поправками, Изменениями N 1, 2) : дата введения 28.08.17 / Мин- строй России. – Изд. офиц. – Москва : Стандартинформ, 2017. – 161 с. : ил. – (Свод правил). – Текст : непосредственный.

4.СП 131.13330.2020. Строительная климатология : свод правил : издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 24 декабря 2020 г. № 859/пр) : актуализированная редакция СНиП 23-01-99* : дата введения 25 июня 2021 г. : [редакция от 30 мая 2022 года]. – URL: http://www.consultаnt.ru. – Режим доступа: Кон-

сультантПлюс. Законодательство. ВерсияПроф. – Текст : электронный.

5.СП 16.13330.2011. Стальные конструкции : актуализированная редакция СНиП II-23-81* : дата введения в действия 20.05.11 / Минстрой России. – Москва, 2016.

-174 с. – (Свод правил). – Текст : непосредственный.

6.Металлические конструкции : учебник для студентов вузов по специ- альности "Промышленное и гражданское строительство". В 3 томах. Том 1. Элементы стальных конструкций / под редакцией В. В. Горева. – Москва : Высшая школа, 1997. – 527 с. : ил. – ISBN 5-06-003443-7. – Текст : непосредственный.

7.СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01-2003 : утвержден и введен в действие Приказом Минстрой России от 19.12.2018 N 832/пр : [редакция от 20.12.2021]. – URL: http://www.consultаnt.ru. – Режим доступа: КонсультантПлюс. Законодательство. Вер- сияПроф. – Текст : электронный.

8.Стальные конструкция промышленных площадок : методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу «Металлические кон- струкции» для специализации 290301 – «Исследование и проектирование зданий и со- оружений», профиль «Металлические конструкции». В 5 томах. Часть 3 / И. В. Молев.

– Нижний Новгород : ННГАСУ, 2001. – 38 с. : ил. – Текст : непосредственный.

9.Практические занятия по курсу металлических конструкций. Зада-

ния и примеры выполнения : учебное пособие / В. В. Пронин ; Нижегородский государ- ственный архитектурно-строительный университет. – 3-е изд., переработанное и до- полненное. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2021. – 65 с. – Текст : непосредственный.

ГОСТ 21.502-2016. Правила выполнения рабочей документации металлических конструкций : межгосударственный стандарт : утвержден и введен в действие Прика- зом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 02 де-

кабря 2016 г. № 1917-ст : дата введения 2017-07-01. – URL: http://www.consultаnt.ru. –

Режим доступа: КонсультантПлюс. Законодательство. ВерсияПроф. – Текст : электрон

76

Приложение П.1.

Пример оформления графической части расчетно-графической работы

77

78

79

Колотов Олег Васильевич Пронин Владислав Валериевич Ямбаев Иван Анатольевич Иванова Ольга Борисовна Кочетова Елена Анатольевна

Расчет и конструирование стальной рабочей площадки промышленного здания

Учебное пособие

Подписано в печать Формат 60х90 1/8. Бумага газетная. Печать трафаретная. Уч. изд. л. 9,5. Усл. печ. л. 9,7. Тираж 300 экз. Заказ №

_________________________________________________________________________

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. Полиграфический центр ННГАСУ, 603950, Н.Новгород, Ильинская, 65

http://www. nngasu.ru, [e-mail]