Проектирование базы колонны

1. Проектирование фундаментной плиты

1. Требуемая площадь фундаментной плиты

где - расчетное сопротивление бетона фундамента сжатию (для класса прочности В10);

, - коэффициенты условий работы бетона.

Рис. 6. Расчетная схема элемента решетки

2. Ширина фундаментной плиты

3. Длина фундаментной плиты

4. Фактическая площадь фундаментной плиты

5. Толщина фундаментной плиты

Считаем, что давление под фундаментной плитой распределяется равномерно:

Фундаментную плиту рассчитываем по отдельным отсекам, закрепленным сварными швами. Размер отсеков определяем с учетом толщин элементов.

1 отсек - консоль, жестко заделанная в траверсу

Рис. 7. Расчетная схема отсека 1

2 отсек - тонкая пластина, шарнирно опертая на 3 канта

,

3 отсек - пластина, шарнирно опертая на 4 канта

Из трёх моментов выбираем максимальный:

Толщину фундаментной плиты определяем по условию прочности на изгиб:

.

Принимаем по сортаменту

2. Крепление фундаментной плиты

Крепление фундаментной плиты к фундаменту осуществляется двумя анкерными болтами. В колонне, работающей на центральное сжатие, болты не работают и поэтому устанавливаются исходя из конструктивных соображений.

Диаметр болта принимаем 20мм, длина анкерного болта – 400мм с загибом 50мм. Диаметр отверстия под болт – 30мм.

3. Проектирование сварных швов, крепящих траверсы к колонне

Рис. 8. Расчетная схема сварных швов

Швы считаются из условия прочности на срез в предположении, что через них передается вся нагрузка от колонны на фундаментную плиту. На каждый шов приходится нагрузка 0,25N.

Применяем электрод Э-42А: R_wf = 1850 кгс/см².

, где – толщина стенки швеллера;

_{Принимаем Кf=8 мм.}

_{Расчетная длина сварного шва}

где – коэффициент глубины проплавления.

_{Фактическая длина сварного шва:}

_{Принимаем 14 см.}

4. Определение высоты траверса:

Проверка прочности траверса

Рис. 9. Схема траверса

Траверс рассчитывается как однопролетная двухконсольная балка, опирающаяся на сварные швы, крепящие ее к колонне, загруженная равномерно распределенной нагрузкой. Для расчета выбираем два сечения, одно из которых располагается на опоре.

.

Рис. 10. Расчетная схема траверса

Характеристики траверса:

Определим значения моментов и поперечной силы:

Проверка прочности 1 сечение на опоре:

Условия прочности:

- условие прочности выполнено.

Проверка прочности 2 сечение на опоре:

- проверка выполнена.

Проектирование оголовка колонны

Опирание главной балки на колонну – верхнее с внутренним расположением опорного ребра.

Ширина опорной планки:

Толщина опорной планки:

принимаем

Длина опорной планки выбирается из следующих условий:

1. из условия размещения сварного шва:

2. из условия среза опорной планки:

3. из возможности среза по материалу колонны:

Принимаем