Расчет базы центрально-сжатой колонны

- определение требуемой площади плиты и ее размеров в плане из условия смятия бетона фундамента;

- определение толщины плиты из расчета ее на изгиб;

- определение высоты траверсы из расчета ее прикрепления к полкам стержня колонны;

- проверка прочности швов крепления траверсы к плите;

- проверка прочности траверсы на изгиб и срез.

В случае наличия дополнительных ребер и других элементов необходимо проверить их сечение и швы крепления на прочность.

В колоннах с фрезерованными торцами без траверс выполняются только два первых этапа и рассчитывается шов крепления колонны к плитена 15 % усилия N.

Конструкция базы показана на рисунке.

1) Находят требуемую площадь плиты

Требуемая площадь плиты из условия смятия бетона фундамента составляет

,

где – коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки по площади смятия. При равномерно распределенной нагрузке ;

– расчетное сопротивление бетона смятию.

,

где – расчетное сопротивление тяжелого мелкозернистого бетона для предельных состояний первой группы на осевое сжатие (призменная прочность);

для бетонов класса ниже В25.

Значение коэффициента зависит от отношения площадей фундамента и плиты. В курсовой работе можно приближенно принимать . Для бетона класса В12,5 кН/см²; для бетона класса В15 кН/см²;

2) Определив, , устанавливают ширину плиты B, которая зависит от принятой конструкции базы и условия размещения анкерных болтов. Чтобы плита не получилась слишком толстая, ее консольную часть (размер C ) принимают не более 100-120 мм.

После этого находят длину плиты .

3) Толщину плиты определяют, исходя из условия ее работы на изгиб. Нагрузкой на плиту является равномерное отпорное давление фундамента , а ее опорами – траверсы, ребра базы и стержень колонны.

Вся площадь опорной плиты может быть расчленена на отдельные участки по условиям опирания: 2 – консольные; 3 – опертые по трем сторонам; 1 – опертые по четырем сторонам.

Находим изгибающие моменты на единицу длины d=1 см на этих участках плиты.

Изгибающий момент в плите на участке (1) может быть определен как для балочной плиты, еслиошение сторон b/a>2

Изгибающий момент в плите на участке (2) (консольном)

Изгибающий момент в плите на участке (3) может быть определен как для консольного участка плиты, еслиошение сторон b/a>2

,

- длина короткой стороны участка

Если отношение сторон на участках 1 и 3 оказалось меньше двух, их следует рассчитывать как опертые по четырем и трем сторонам соответственно с помощью коэффициентов, приведенных в таблицах.

Наибольшие изгибающие моменты, действующие на полосе шириной 1 см, в пластинках, опертых на 3 или 4 каната, определяют по формулам:

-при опирании на три канта ,

- при опирании на четыре канта ,

где – расчетное давление на 1 см² плиты, равное отпорному давлению на фундамент.

a и b - коэффициенты, полученные акад. Б.Г. Галеркиным, приведены в таблицах.

а- длина свободной или короткой стороны участка

Толщину плиты определяют по наибольшему изгибающему моменту.

, откуда .

3) Траверсу рассчитывают, как двухконсольную балку, нагруженную равномерно распределенной нагрузкой и опирающейся на полки колонны (см. рис.).

Изгибающий момент и поперечную силу консоли траверсы определяют по формулам:

;

Проверка прочности траверсы на изгиб и срез по формулам

; ,

где .

Катет швов, прикрепляющих траверсу к полкам колонны, определяется по формуле

.

Аналогично проверяется прочность ребер.

5) Расчет швов, прикрепляющих элементы базы к плите.

При конструктивном решении базы с фрезеровкой торца все давление колонны на плиту передается непосредственным контактом соприкасающихся поверхностей, и швы, прикрепляющие элементы базы к плите, рассчитываются на условную силу, равную 15% общего давления F (для восприятия случайных моментов и поперечных сил):

.

Дата добавления: 2014-01-07