Расчет и конструирование базы сквозной колонны

Базы сквозных колонн при ширине колонны 1 м и более устраиваются раздельными под каждую ветвь колонны (рис. 20).

Базы раздельного типа рассчитываются аналогично базам центрально-сжатых колонн. Расчет ведется на комбинацию усилий N и M в сечении на уровне обреза фундамента, дающих наибольшее сжимающее усилие в каждой ветви:

(на базу подкрановой ветви);

(на базу наружной ветви).

Рассчитывается база наиболее нагруженной ветви (как правило, наружной).

Требуемая площадь опорной плиты

где R_б=R_bg - расчетное сопротивление бетона при осевом сжатии, зависящее от класса бетона (для класса В10; В12, 5; В20 соответственно R_b равно 6, 0; 7, 5; 8, 5; 11, 5 МПа); - коэффициент увеличения R_b при расчете на действие сминающих напряжений, зависящий от отношения площади верха обреза фундамента А_ф к площади опорной плиты, принимаемый не более 1, 5; если база рассчитывается до проектирования фундамента, то коэффициент принимается g=1, 2.

Исходя из требуемой площади плиты и размеров сечения ветви назначаются размеры плиты В=b₂+2t_тр+2c, где t_тр=12, 20 мм - толщина траверсы; с - свес плиты (не менее 40 мм); L=A_пл/В - длина плиты.

Размеры согласуются с модулем (50 мм) стандартной ширины листовой стали.

Фактическое среднее напряжение под опорной плитой

Толщина опорной плиты t_пл определяются из условия прочности при изгибе по наибольшему моменту, найденному от отпора фундамента в пластинке с участком, опертым по четырем, трем сторонам или консольно:

Изгибающий момент на участке I, опертом по четырем сторонам, , где q=ss× 1 (расчет ведется на единицу ширины пластинки); a - коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения более длинной стороны участка b к более короткой а (табл. 16).

Таблица 16

b/а		1, 1	1, 2	1, 3	1, 4	1, 5	1, 6	1, 7	1, 8	1, 9		более 2
a	0, 046	0, 055	0, 063	0, 069	0, 075	0, 081	0, 086	0, 091	0, 094	0, 098	0, 1	0, 125

Изгибающий момент на участке 2, опертом по трем сторонам, , где b - коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения защемленной стороны пластинки b₁ к свободной а₁ по табл. 17.

Таблица 17

b₁/а₁	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9		0, 2	0, 4		более 2
b	0, 060	0, 074	0, 086	0, 097	0, 107	0, 112	0, 120	0, 126	0, 132	0, 163

При отношении сторон b₁/a₁< 0, 5 плита рассчитывается как консоль с вылетом с=b₁.

Изгибающий момент в консольном участке плиты 3 .

При резком отличии изгибающих моментов по величине на различных участках плиты необходимо произвести выравнивание моментов за счет изменения соотношения размеров участков.

Давление колонны на опорную плиту передается через фрезерованный торец колонны, плита строгается. Толщину плиту необходимо увеличить на 2...3 мм для припуска на ее строжку.

Расчет траверсы. Высота траверсы определяется из условия размещения вертикальных швов крепления траверсы к ветви колонны. Запас прочности предполагается, что все усилие в ветвях колонны передается из траверсы через 4 угловых шва:

(см), но не более 85b_fK_f, где K_f=8...16 мм - высота катета шва, принимается не более 1, 2 t_min.

Проверяется прочность траверсы как однопролетной двухконсольной балки, опирающейся на полки колонны и воспринимающей отпорное давление от фундамента (рис. 16а), и как консольной балки, воспринимающей усилие отрыва ветви (усилие в анкерах) F_а (рис. 16, б).

Равномерно распределенная нагрузка на траверсу , где d=b/2 - a₁/L - ширина грузовой площади траверсы.

Определяем усилия:

где b₀=z-b_к/2.

Проверяется прочность траверсы:

в пролете

на консоли от равномерно распределенной нагрузки

на консоли от сосредоточенной нагрузки

Фундаментные болты работают на растяжение и назначаются по расчету в том случае, если расчетная комбинация N_min и M_соот,_max вызывает усилие, отрывающее базу от фундамента:

Требуемая площадь нетто анкерных болтов

где R_ba - расчетное сопротивление растяжению фундаментальных болтов,

принимаемое по [2, табл. 60]; для болтов из стали марки ВСТ Экп2 R_ba=185 МПа, из стали 09Г2С R_ba=215...235 МПа в зависимости от диаметра болта.

Рис. 21. К расчету траверсы

Предельные усилия на растяжение одного фундаментного болта приведены в табл. 18.

Таблица 18

Марка	d_б, мм
стали	А_bh, см²	1, 67	2, 45	3, 52	5, 60	8, 16	11, 2	14, 72	20, 2	26, 4	33, 7
ВСт3к	F_nl, кН	29, 0	45, 3	65, 1	103, 6	160, 0	207, 2	272, 3	373, 7	422, 4	620, 5
09Г2С	F_пр, кН	36, 9	57, 6	81, 0	128, 8	163, 6	252, 0	331, 2	454, 5	560, 6	341, 7

По табл. 18 принимается количество болтов n (2; 4; 6) соответствующего диаметра.

Анкерные плиты опираются на траверсы и работают как балки на двух опорах, нагруженные сосредоточенными силами от анкерных болтов. Усилие, приходящееся на один болт . Изгибающий момент в анкерной плите:

(рис. 17, а);

(рис. 17, б); где f=35...80 мм - привязка фундаментных болтов.

Принимается анкерная плитка прямоугольного сечения толщиной t_п=20...80 мм и шириной b_a»4Æ мм с отверстиями для болтов Æ = d_s + 8 мм.

Рис. 22. К расчету анкерных плиток

Определяется момент сопротивления нетто анкерной плитки

Производится проверка

В том случае, когда отрыв базы колонны от фундамента невозможен или отрывающее усилие невелико, фундаментные болты ставятся в зависимости от мощности колонны конструктивно (2 болта Æ =20...30 мм), толщина анкерной плитки принимается минимальной.

Аналогично рассчитываются и конструируются элементы базы подкрановой ветви колонны.

Опирание фрезерованного торца ветви осуществляется на заранее поставленную и выверенную опорную стальную плиту со строганной поверхностью.

Базы колонн после установки в проектное положение бетонируются.

Рис. 23. Крепление связевых колонн на фундаменте

Подкрановые связи между колоннами передают на фундамент горизонтальные силы от продольного торможения мостовых кранов и ветровой нагрузки на торец здания. Опорные плиты баз, к которым крепятся эти связи, привариваются к специальным швеллерам, заделанным в фундамент (рис. 23).

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒