3.4.Расчет планок.

Предварительно назначаем размеры планок:

ширина l_s = ( 0,5…0,75 ) b = (13,75…20,63)см. Назначаем l_s=17см.

толщина t_s = ( 1/10…1/25 )l_s = (1,7…0,7)см. Назначаем t_s=0,8см.

расстояние между планками в свету l_m = λ₁ * i_у1 = 35 * 3,23 = 113 см.

Рис. 3.3. Конструктивная схема сквозного сечения на планках

Условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани:

Q_s= = = =12,4кН.

Перерезывающая сила в планке:

F = = = 58,6 кН.

Изгибающий момент в планке:

М₁= = = 806,0кН*см.

Момент сопротивления сечения планки:

W_s= = = 38,5 см³.

Проверка прочности планки:

;

.

Проверяем прочность сварных швов, прикрепляющих планку к ветвям:

.

Задаем катет швов k_f = 7 мм = 0,7 см, сварка полуавтоматическая в среде газов β_f = 0,9; для стали С255 тип электрода Э42, R_wf =18 кН/см²

Вычисляем характеристики шва:

А_wf= = 10,71см²;

W_wf = = = 30,35 см³;

= 26,6 кН/см² > 18 кН/см², прочность не обеспечена.

Назначаем ширину планки l_s =22 см и катет шва k_f = 7 мм = 0,7 см.

F= = = 60,9 кН;

М₁= = = 837 кН*см;

А_wf = =13,9 см²;

W_wf= = =50,8см³;

= 16,5 кН/см²;

= 4,4 кН/см².

Проверяем прочность сварных швов, прикрепляющих планку к ветвям:

,

кН/см² -- прочность сварных швов обеспечена.

3.5. Расчет базы колонны.

Собственная масса колонны :

G =2*q_ветви * l * 1,2 = 2 * 0,483 * 11,73 * 1,2 = 13,6кН,

где q_ветви –масса 1п. м. швеллера №40;

1,2 – коэффициент, учитывающий массу планок, оголовка и базы.

Полная продольная сила в колонне на уровне обреза фундамента:

N’= N + G = 1534,4+13,6 = 1548 кН.

Рис. 3.4. Конструкция базы колонны

Расчет плиты.

Требуемая площадь опирания плиты на фундамент:

F_р^треб = 2580,0 см²;

Задаем свес с= (80..120 )мм = 90мм, толщина траверс t_t = (8..12 )мм = 10мм, тогда размер плиты Вр = 60см, а

= 43 см, принимаем L_p = 45 cм, тогда b₂ =6,0см.

Толщина плиты:

,

где М – максимальный изгибающий момент на участках плиты,

_с =1,2 для сталей с R_y < 28,5 кН/см².

Напряжение в бетоне:

0,57 кН/см².

Определяем изгибающие моменты на участках плиты:

Участок1. Плита работает как консольная балка:

= 23,1кН*см.

Участок 2. Плита работает как пластинка, опертая на 3 стороны:

= 54,7кН*см,

где β₂ – коэффициент для расчета пластинки, опертой на 3 стороны.

Участок 3. Плита работает как пластинка, опертая на 4 стороны:

29,8 кН*см,

где β₃ – коэффициент для расчета пластинки, опертой на 4 стороны,

d – меньшая из сторон участка.

По максимальному моменту М = 54,7кН*см определяем толщину плиты:

= 3,4 cм.

Принимаем t_p = 36 мм.

Расчет траверсы.

Высоту траверсы определяем исходя из длины сварных швов, прикрепляющих траверсу к ветвям колонны, задавшись катетом сварных швов k_f = 4мм = 0,4см (сварка механизированная β_f = 0,9):

.

Принимаем h_t= 600 мм.

Катет швов, прикрепляющих траверсы и ветви к плите расчитывается:

.

Назначаем k_f = 4мм.

Проверка траверсы на изгиб от реактивного давления фундамента:

Погонная нагрузка на траверсу:

Рис. 3.7. Расчетная схема траверсы

M_t,1 =

M _t,2 =

M _t = M _t,2 - M_t,1 =2327,7– 307,8= 2019,9 кН*см;

Момент сопротивления сечения траверсы:

= 600cм³.

Напряжение:

3,37 < 23*1 = 23 кН/см² ,

т.е. прочность траверсы обеспечена.