Конструирование и расчет базы

Расчет базы начну с определения требуемой площади опорной плиты:

(86)

где:

=1227, 5(кН) -нагрузка на колонну, включая ее собственный вес;

=6, 9(МПа) - расчетное сопротивление бетона при местном сжатии;

(87)

где:

=1 - для бетона класса ниже В25;

=6(МПа) - расчетное сопротивление сжатию бетона (класс бетона В10; СНиП 52-101-2003);

=0, 9 - коэффициент условий работы;

- площадь верхнего обреза фундамента;

- площадь плиты;

На этапе определения требуемой площади плиты, можно принять:

Рассчитаю ширину плиты:

(88)

где:

= 0, 325(м) - диаметр трубы;

=0, 12(м) - свес плиты:

Приму =0, 6(м).

Длина плиты:

(89)

где:

=0, 16(м²) - площадь плиты;

=0, 6(м) - ширина плиты:

Т.к. длина плиты не удовлетворяет габаритным размерам, задаю ее равной =0, 6(м). Тогда будет равна:

Т.к. конструктивная площадь больше расчетной, окончательно приму конструктивную площадь.

рис.9 - База колонны.

Для определения толщины плиты необходимо найти:

· реактивное давление фундамента;

· изгибающий момент на участке базы.

Реактивное давление фундамента:

(90)

где:

=1227, 5(кН) -нагрузка на колонну, включая ее собственный вес;

=0, 36(м²) - площадь плиты:

Изгибающий момент на участке базы:

(91)

где:

=3, 4(МПа) - реактивное давление фундамента;

=0, 065(м²) - площадь трапеции:

(92)

здесь:

= 0, 325(м) - диаметр трубы;

=0, 6(м) - сторона базы;

=0, 14(м) - высота трапеции:

= 0, 125(м) - расстояние до центра тяжести трапеции:

Толщину плиты найду по формуле:

(93)

где:

=28(кНм) - изгибающий момент на участке базы;

=240(МПа) - расчетное сопротивление по пределу текучести стали С245;

=0, 9-коэффициент условий работы конструкций (СНиП II-23-81 таб.);

=0, 29(м) - коэффициент, рассчитываемый по формуле:

Рассчитаю высоту траверсы по двум формулам и выберу наибольшую величину:

(94)

(95)

где:

=1227, 5(кН) -нагрузка на колонну, включая ее собственный вес;

=8 - количество швов, прикрепляющих траверсы к стержню колонны;

=5(мм) -катет шва по наименьшей толщине;

и -коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали: с пределом текучести до 530 МПа - по таб. 34*; с пределом текучести свыше 530 МПа независимо от вида сварки, положения шва и диаметра сварочной проволоки =0, 9 и =1, 05;

, - расчетное сопротивление сварных угловых швов по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно:

Для СВ-08Г2C:

- СНиП II-23-81 таб. 56.

Для С245:

=370(МПа) - временное сопротивление стали разрыву (СНиП II-23-81,

таб. 51);

и - коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах , для которых для металла шва с нормативным сопротивлением (МПа) и =0, 85 - для всех сталей.

=0, 9-коэффициент условий работы конструкций (СНиП II-23-81 таб.);

Окончательно принимаю высоту траверсов =0, 175(м).