Розрахунок опорної плити бази.

 

2.4.1.1 Розміри опорної плити визначають виходячи з умов зминання бетону під    

       плитою по формулі:

        

де  - навантаження на колону, яке включає і її особисту вагу

 

,

де  - 7850 кГ/м³- питома вага сталі;

 - 9,8м/с² – прискорення вільного падіння;

 - висота колони;

 - площа перерізу стержня колони;

=1,05 – коефіцієнт надійності по навантаженню від ваги колони;

 - розрахунковий опор бетону на зминання;

де  - розрахунковий опор тиску бетону:

для бетону класу В7.5, ;

для бетону класу В12.5, .

2.4.1.2 Розраховуємо ширину плити залежно від прийнятої конструкції бази (розміщення траверс, ребер жорсткості) та умов розміщення анкерних болтів Визначив необхідну площу опорної плити, переходимо до конструювання бази колони.

       ,

де  - відстань між вітками траверс та ширина чи висота перерізу стержня колони;

-– товщина траверс;

 - консольна частина плити.

2.4.1.3 Визначаємо довжину опорної плити

            

Приймаємо =

2.4.1.4 Перевіряємо напруження під плитою

            .

      Робимо висновки щодо міцності на зминання опорної плити

2.1.1.5 Розрахунок товщини опорної плити

Товщину опорної плити визначають з умов її роботи на згинання на окремих ділянках. Опорну плиту розглядають як пластину, обперту на торець стержня колони, траверси, діафрагми і ребра жорсткості та навантажену рівномірно розподіленим (умовно) реактивним опором фундаменту. Контур перерізу гілок колони, поділяють плиту на ділянки, які обпираються з одного боку або двох, трьох та чотирьох боків (див. рис.7).

      Рис. 7 До розрахунку опорної бази

Згинаючий момент в таких пластинах визначають по таким формулам

а) ділянка І заключна між гілками стержня колони та обперта з чотирьох боків

 

                                                                                                    (2.36)

 

де  - коефіцієнт, який вибирається по таблиці № 6 залежно від відношення більш довгої сторони до більш короткої сторони.

              - довжина більш короткої сторони ділянки плити.

Таблиця 6

Коефіцієнт  для розрахунку плит обпертих з чотирьох боків

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

 

 

б) Ділянка ІІ обперта з трьох боків. Найбільш небезпечним містом такої ділянки є середина її вільного краю. Момент у цьому перерізу визначається по формулі:

                                                                                                            (2.37)

де  - коефіцієнт, який вибирається по таблиці №7 залежно від відношення довжини закріпленої сторони а₁ до довжини вільного краю - ;

- довжина вільного краю.

Таблиця 7

Коефіцієнт  для розрахунку ділянки плити обпертої з трьох боків

	0,5	0,6	0,7	0,8	,9	1	1,2	1,4	2	Більше 2
	0,06	0,074	0,088	0,097	0,107	0,112	0,12	0,126	0,132	0,133

 

в) Ділянка ІІІ плити закріплена з двох боків, сходжаються під кутом. В такому випадку момент визначається з деяким запасом також як і для ділянки закріпленої з трьох боків.

 

г)Ділянка IV закріплена з одного боку і розраховується як консоль. Момент на такій ділянці визначається по формулі

,                                                                                                            (2.38)                                                            

де с – ширина консольної частини опорної плети.

 

Розрахунок товщини плити виконують по найбільшому з моментів на ділянках плити по формулі:

                                                                                                          (2.39)

 

Звичайно товщину плити призначають в межах від 16 до 40мм та    порівнюють з таблицею листового сортаменту.

При конструюванні бази треба намагатися, щоб моменти на різних ділянках плити були близькими один до одного. Цього можна досягнути, якщо змінити розміри ділянок шляхом установки додаткових діафрагм чи ребер жорсткості. Таким же способом можна зменшити товщину опорної плити.

 

Робимо висновки щодо розмірів опорної плити бази колони.

Розрахунок траверс

2.4.2.1 Висота траверс визначається з умови розміщення вертикальних зварних швів, за допомогою яких листи траверс прикріплюється до полки стержня колони, та через які зусилля зі стержня колони передаються на траверсу.

                                                                               (2.40)

де  - кількість вертикальних швів, за допомогою яких траверса приварюється до гілок стержня колони.

Округляємо та приймаємо висоту траверса

2.4.2.2 Виконуємо перевірку міцності траверси на згинання та зріз (див. рис.7).

а) навантаження на одиницю довжини одного листа траверси на її консольної ділянці             (див.рис.8)

,                                                                                                           (2.41)

де - ширина вантажної площі траверси на її консольної ділянці;

б) навантаження на одиницю довжини одного листа траверси на її середньої ділянці траверси (див.рис.8)

,                                                                                  

де - ширина вантажної площі траверси на її консольної ділянці;

в) момент згинання у місці зварювання траверси з колоною

 - на консольної ділянці траверси;

 - на середньої ділянці траверси,

де - довжина консольної ділянці траверси;

- довжина середньої ділянці траверси.

г) поперечна сила

 - на консольної ділянці траверси,

      - на середньої ділянці траверси

д) момент опору перерізу листа траверси

д) перевірка міцності по нормальним напруженням на згинання

е) перевірка міцності по дотичним напруженням на зріз

де  - розрахунковий опір сталі на зріз.

Робимо висновки щодо розмірів траверси бази колони.

 

 

      Рис. 8 До розрахунку траверс та ребер жорсткості