База колонны с траверсами

Определение размеров опорной плиты

Расчетная продольная сила N в колонне на уровне базы определяет размеры опорной плиты колонны.

Требуемая площадь опорной плиты, обеспечивающая передачу усилия от колонны на фундамент:

,

где R_в – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию по 1 группе предельных состояний, принимаемое равным 0,765 кН/см² для класса бетона В12,5; g_ф – коэффициент увеличения R_в в зависимости от соотношения площади верхнего обреза фундамента и рабочей площади опорной плиты А_ф и А_пл.

Принимаем ,

.

Опорная плита принимается квадратной

.

Уточнив по сортаменту размеры плиты, определяем фактическое реактивное давление со стороны фундамента:

.

Расчет траверс опорной плиты и ребер жесткости

Задавшись толщиной траверс t_тр=10-14 мм, определяем высоту траверс из условия прочности сварных швов, прикрепляющих траверсы к стержню колонны:

– при срезе по металлу шва:

;

– при срезе по металлу границы сплавления:

,

при этом k_ш принимать

Все обозначения см. разд. 3.4. Полученная h_тр не должна превышать

(мм).

Для равномерной передачи нагрузки от колонны на опорную плиту базы кроме траверс устанавливают ребра жесткости высотой

толщиной мм.

Определение толщины опорной плиты

Для определения толщины плиты базы находим изгибающие моменты на участках 1, 2, 3, 4. Каждый участок рассматривается как свободно опертая пластина на ребра, траверсы или стержень колонны и загруженная равномерно распределенной нагрузкой реактивным давлением со стороны фундамента на полосе шириной 1см.

.

Участок 1 – будет изгибаться как пластина, опертая по четырем сторонам (на четыре канта). Изгибающий момент в такой пластине

,

где а₁ – меньшая сторона контура; a – коэффициент, зависящий от отношения более длинной стороны в₁ к более короткой а₁ [4,табл. 8.6].

Участки 2 и 3 – по трем сторонам(на три канта)

;

,

где b – коэффициент, зависящий от отношения закрепленной стороны пластинки в_i к свободной а_i [5, табл. 8].

При отношении сторон а_i/в_i> 2 плита рассчитывается как консоль

.

Участок 4 – опирается по двум сторонам. Момент определяется как для пластинки, опертой по трем сторонам, но с условными размерами а₄ и в₄.

.

По наибольшему из найденных моментов определяется момент сопротивления плиты шириной 1 см.

,

а по нему требуемая толщина плиты

.

Обычно толщину плиты принимают в пределах 20-40 мм.

При большей толщине плиты (> 40) необходимо уменьшить (за счет постановки дополнительных ребер) изгибающий момент в наиболее загруженной пластинке.