Расчет и конструирование базы колонны

Высота нижней части колонны 1 м, ширина 0,3 м. Фундамент выполнен из бетона класса В10, Rв=0,6кН/см2 — осевое сжатие бетона, при b=1,3, тогда:

.

Расчетные комбинации усилий в сечении над фундаментом:

М = 722кН•м, N =-812,6кН;

М = 628кН•м, Nmin =-239кН;

По конструктивным соображениям свес плиты с не менее 4 см, тогда:

.

.

принимаем .

Определим длину опорной плиты:

.

.

так как высота нижней части колонны 100 см, то мы принимаем .

Площадь опорной плиты:

,.

Принимаем площадь верхнего обреза фундамента:

Фактическое напряжение в бетоне фундамента:

.

.

.

Эпюра фактического напряжения:

Так как принята толщина листа траверсы 15 мм, то определим высоту траверсы из условия длины сварного углового шва.

Сварка проводится в углекислом газе (по ГОСТ 8050–85) или в его смеси с аргоном (по ГОСТ 10 157–79*), марка проволоки (по ГОСТ 2246–70*) для полуавтоматической сварки Св-08А. Нормативные характеристики проволоки:

Для определения толщины плиты, определим соответствующие моменты на участках плиты опертых на различное количество сторон. По максимальному моменту будем определять толщину плиты.

Участок опертый по1-й стороне:

.

Участок опертый по 3-м сторонам:

Участок опертый по 4-м стронам:

Определим требуемую толщину плиты:

Принимаем толщину плиты равную 30 мм.

Траверсу рассчитывают как однопролетную консольную балку.

Нагрузка на траверсу:

Усилия в анкерных болтах:

М1=35,64кН•м, Q1=254,3кН.

V1=785кН, Q2=569кН Момент сопротивления траверсы:

.

Принимаем высоту траверсы 45 см.

Условие прочности по нормальным напряжениям:

Рассчитываем швы приварки траверсы:

Rwun=410 МПа,.

Rwf=180 МПа,.

Rwz=0,45Run,.

где Run= 380МПа марка привариваемой стали траверсы С255.

и — коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали:

= 0,9 и = 1,05;

и — коэффициенты условий работы шва, равные 1.

Катет шва принимаем 10 мм.

Найдем предельно допустимую длину шва:

,.

принимаем .

Расчитываем анкерные болты по М = 628кН•м и Nmin =-239кН.

Проверяем прочность траверсы:

В качестве анкерных болтов принимаем 2 болта d=30мм с каждой стороны, из стали ВСт3кп2 по ГОСТ 380–71**

Расчет опорного ребра фермы

Опорное ребро выполняем из стали С255. Определим требуемую площадь опорного ребра:

.

где RГБ=402,7кН, Rp=32,7,.

.

Определим требуемую толщину опорного ребра:

,.

принимаем конструктивно толщину tр=12мм.

Произведем проверку опорного участка фермы на устойчивость из плоскости фермы как условного опорного стержня, включающего в площадь расчетного сечения опорные ребра и фасонки шириной:

.

.

Определим площадь сечения:

.

Расчет характеристик сечения будем вести относительно геометрического центра тяжести. Определим положение центра тяжести:

.

Определим момент инерции сечения:

Определим радиус инерции данного сечения:

Определим гибкость:

,.

коэффициент продольного изгиба определим из таблицы 72 [4] =0,987.

Определим максимально допустимые напряжения в опорном ребре:

.

.

условие выполняется.

Сварка проводится в углекислом газе (по ГОСТ 8050–85) или в его смеси с аргоном (по ГОСТ 10 157–79*), марка проволоки (по ГОСТ 2246–70*) для полуавтоматической сварки Св-08А. Нормативные характеристики проволоки:

Rwun=410 МПа,.

Rwf=180 МПа,.

Rwz=0,45Run,.

где Run= 370МПа марка привариваемой стали ребра С275.

и — коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали:

= 0,9 и = 1,05;

и — коэффициенты условий работы шва, равные 1.

Найдем предельно допустимую длину шва:

, принимаем .