Расчет базы колонны.

 

Рассчитаем базу колонны в виде башмака с траверсами.

 

Исходные данные:

 

- длина колонны – 9,45 м;

- сталь колонны – С255;

- расчетное сопротивление стали изгибу: ;

- бетон фундамента класса – В12,5;

- расчетное сопротивление бетона: .

 

Расчетное давление на плиту с учетом собственного веса колонны:

 

 

где: - расчетная нагрузка;

- плотность стали;

- площадь сечения колонны;

- коэффициент надежности по нагрузке.

 

 

Требуемая площадь плиты:

 

 

где:

 

 

Конструируем башмак с траверсой из листов толщиной 12мм с выпуском плиты за листы траверсы по 70мм.

Ширина плиты:

 

 

где: - ширина колонны (размер стенки швеллера);

- толщина ребра траверсы;

- свес (выпуск) опорной плиты за лист траверсы.

 

 

Длина опорной плиты:

 

 

 

Принимаем плиту размерами – 800х650мм.

Назначим размеры фундамента – 900х750мм.

Посчитаем коэффициент :

 

где: - площадь фундамента;

– площадь опорной плиты.

 

 

Фактическое напряжение под плитой базы:

 

 

 

 

Конструируем базу колонны с траверсами толщиной 12 мм. Привариваем их к полкам колонны и плите угловыми швами. Определим изгибающие моменты в плите по трем участкам для определения толщины плиты.

 

1. Участок 1, опертый на 4 канта.

 

где: и - стороны 1 участка (большая и меньшая соответственно).

По приложению таблица 11 при =1,24:

 

Изгибающий момент:

 

 

 

2. Участок 2. Консольный.

 

Изгибающий момент консольного участка:

 

 

3. Участок 3, опертый на 3 канта.

 

 

- следовательно, плита на участке 3 расчитывается как консольная балка.

- длина свободной (не опертой) стороны участка.

Изгибающий момент консольного участка:

 

 

Толщина плиты определяется по наибольшему изгибающему моменту, из условия прочности вычисленному для всех участков:

 

 

Подставив значение момента сопротивления для прямоугольного сечения, получим выражение для определения толщины опорной пластины:

 

 

 

Принимаем по сортаменту лист толщиной 36мм.

 

Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавтоматической сваркой сварочной проволокой С6-08Г2С.

Толщина траверсы 12мм, высоту примем h_т = 450мм.

Расчетные характеристики:

 

 

Прикрепление рассчитываем по границе сплавления, принимаем катет угловых швов

 

 

 

Проверим допустимую длину шва:

 

 

 

Требования к максимальной длине шва выполняются.

Крепление траверсы к плите принимается угловыми швами

Расчет рабочей площадки окончен.

 

Литература.

 

1. Павлов Ю.А. Металлические конструкции. Ч.1. – М.: РГОТУПС, 1998.

2. Металлические конструкции/ Под общей ред. Е.И. Беленя. – М.: Стройиздат, 1986.

3. СНиП II- 23-81^*. Стальные конструкции. – М.: Минрегион России, 2010.

4. ГОСТ 8239-89. Сталь горячекатаная. Балки двутавровые.

5. ГОСТ 8240-89. Сталь горячекатаная. Швеллеры.