2020-01-14
121
База колонны – это конструктивное уширение нижней части колонны, предназначенное для передачи нагрузок от стержня колонны на фундамент. База колонны состоит из следующих основных элементов:
- опорная плита, опирающаяся на железобетонный фундамент и передающая на него сжимающее усилие;
- траверсы, передающие усилие от стержня колонны на опорную плиту;
- анкерные болты, передающие растягивающее усилие от траверсы на фунтамент.
1.Определение наибольших сжимающих и наибольших растягивающих напряжений:
- наибольшее сжимающее напряжение
кг/см2,
- наибольшее растягивающее напряжение
кг/см2.
Приняв 
предельному значению 
и решив уравнение относительно 
, получим:
см,
где –локальное сопротивление бетона смятию, равное 
,
– расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое при марке бетона В20 
кг/см2,
– ширина плиты: 
см => 
см,
– толщина траверсы,
– боковой свес плиты,
и 
– расчетное значение максимального изгибающего момента и соответствующая этому нормальная сила в сечении 2-2 у основания колонны.
|
|
|
2. Определение толщины опорной плиты:
Плита испытывает опорную реакцию фундамента. Плита разбивается на участки.
1-ый участок:
кг*см/см,
где 
– наибольший изгибающий момент, действующий на полоску шириной 1см 1-ого участка,
– коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения сторон рассматриваемого отсека
=> 
,
– нагрузка на пластину со стороны фундамента, снимается с построенной эпюры напряжений на 1-ом участке (
),
– длина свободной (неопертой) стороны отсека.
2-ой участок:
кг*см/см,
где 
– наибольший изгибающий момент, действующий на полоску шириной 1см 2-ого участка,
– коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения сторон рассматриваемого отсека
=> 
,
– нагрузка на пластину со стороны фундамента, снимается с построенной эпюры напряжений на 2-ом участке,
– ширина короткой стороны участка.
3-ий участок:
кг*см/см,
где 
– наибольший изгибающий момент, действующий на полоску шириной 1см 3-его участка.
Из трех значений моментов выбираем максимальный. Определим толщину плиты из условия устойчивости плиты:
,
см => 
= 28 мм.
3. Подбор сечения анкерных болтов:
Прикрепление базы колонны к фундаменту осуществляется анкерными болтами, которые работают только на растяжение и воспринимают усилие, отрывающее базу колонны от фундамента.
,
где 
– сила растяжения в болтах,
– расстояние от центра сатой зоны до действия силы растяжения в болтах
см,
– расстояние от центра сжатой зоны до оси действия нормальной силы N
см,
– длина сжатой зоны
см.
Будем рассматривать 2 сочетания нагрузок Ма и Nа:
|
|
|
- собственный вес + ветер:
кг*м,
кг,
кг.
- собственный вес +0,9*(ветер+снег):
кг*м,
кг,
кг.
Из этих двух сочетание выбираем то, в котором 
имеет наибольшее значение.
Найдем напряжение растяжения в болте:
,
где 
– площадь поперечного сечения болта с учетом резьбы,
кг/см2.
см2 => 
см2,
,
где 
– глубина заделки болта в фундамент 
мм,
– высота траверсы,
– толщина анкерной плиты 
мм,
.
Размер анкерной плиты будем принимать конструктивно.
4. Расчет высоты траверсы:
Расчетная схема траверсы – неразрезная 2-х опорная балка.
кг/см2,
кг*см,
кг*см.
Выбираем максимальный момент.
Траверса работает на изгиб. Условие прочности при работе на изгиб:
,
см => 
см.
Литература
1. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»
2. Б.А.Гаврилин, Н.М.Тимофеев «Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания: Методические указания», СПб, ГТУ, 1993 г.
3. Б.А.Гаврилин, Н.М.Тимофеев, Н.М.Фомин «Проектирование стальной стропильной фермы: Методические указания к курсовому проекту», Ленинград, ЛГТУ, 1991 г.
4. Б.А.Гаврилин, Н.М.Тимофеев «Проектирование сплошной внецентренно сжатой колонны: Методические указания к курсовому проекту», Ленинград, ЛПИ, 1989 г.
