Конструирование и расчет базы и оголовка колонн

8.4.3 Конструирование и расчет базы и оголовка колонн.

Колонны К1 и К2.

Примем класс прочности бетона на сжатие В20, что соответствует Rпр=11,5 МПа.

Расчетное сопротивление бетона смятию

где R_пр– расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

Требуемая площадь плиты в плане

Ширину плиты В назначаем конструктивно, принимая консольный свес плиты с=40 мм.

где 40– округленная высота сечения прокатного профиля;

c – консольный участок плиты, с =40…120 мм.

Принимаем В = 500 мм, С = 50 мм.

Тогда длина плиты будет L=500мм.

Фактическая площадь плиты

, что больше требуемой, равной 466,12 см² .

Фактическое давление фундамента на плиту

Согласно принятой конструкции плита имеет два участка для определения изгибающих моментов

Участок 1 – опирание плиты на три канта.

Расчет произведен программным пакетом SCAD OFFICE.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Тип опирания

Размеры:

a = 24,35 см

b = 35,8 см

Нагрузка 0,279 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 30,0 мм

Участок 3 – консольный.

Расчет произведен программным пакетом SCAD OFFICE.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Тип опирания

Размеры:

a = 50,0 см

b = 5,0 см

Нагрузка 0,279 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 10,0 мм

Примем толщину плиты 30мм. Проведем расчет сварных швов, прикрепляющих колонну к плите базы. Назначим полуавтоматическую сварку проволокой диаметром 1,4-2,0 мм, для которой β_z = 1.0, β_f= 0.8 при K_f=9…12 мм, R_wz=166.5 МПа , R_wf=180 МПа.

При β_fR_wf= 0,8*180 = 144 МПа < β_zR_wz= 1.0*165.5 = 166.5 МПа расчет выполняем по металлу шва.

В расчетную длину сварных швов включаются длина швов, прикрепляющих колонну по контуру:

Требуемый катет шва

Принимаем катет шва K_f= 7 мм.

k_f=7 мм t k_f, _min=7 мм (100% от предельного значения) - условие выполнено.

Колонна К3 .

Примем класс прочности бетона на сжатие В20, что соответствует Rпр=11,5 МПа.

Расчетное сопротивление бетона смятию

где R_пр– расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

Требуемая площадь плиты в плане

Ширину плиты В назначаем конструктивно, принимая консольный свес плиты с=40 мм.

где 30– округленная высота сечения прокатного профиля;

c – консольный участок плиты, с =40…120 мм.

Принимаем В = 400 мм, С = 50 мм.

Тогда длина плиты будет L=400мм.

Фактическая площадь плиты

, что больше требуемой, равной 128,23 см² .

Фактическое давление фундамента на плиту

Согласно принятой конструкции плита имеет два участка для определения изгибающих моментов

Участок 1 – опирание плиты на три канта.

Расчет произведен программным пакетом SCAD OFFICE.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Тип опирания

Размеры:

a = 19,5 см

b = 27,0 см

Нагрузка 0,12 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 16,0 мм

Участок 3 – консольный.

Расчет произведен программным пакетом SCAD OFFICE.

Группа конструкции по таблице 50* СНиП:

Расчетное сопротивление стали R_y= 23,544 кН/см²

Коэффициент условий работы 1,1

Коэффициент надежности по ответственности 1,15

Тип опирания

Размеры:

a = 40,0 см

b = 5,0 см

Нагрузка 0,12 кН/см²

Коэффициент ответственности 1,15

Коэффициент условий работы 1,1

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести R_y= 23,544 кН/см²

Требуемая толщина плиты 8,0 мм

Примем толщину плиты 16мм.

Проведем расчет сварных швов, прикрепляющих колонну к плите базы.

Назначим полуавтоматическую сварку проволокой диаметром 1,4-2,0 мм, для которой β_z = 1.0, β_f= 0.8 при K_f=9…12 мм, R_wz=166.5 МПа , R_wf=180 МПа.

При β_fR_wf= 0,8*180 = 144 МПа < β_zR_wz= 1.0*165.5 = 166.5 МПа расчет выполняем по металлу шва.

В расчетную длину сварных швов включаются длина швов, прикрепляющих колонну по контуру:

Требуемый катет шва

Принимаем катет шва K_f= 5 мм.

k_f=5 мм t k_f, _min=5 мм (100% от предельного значения) - условие выполнено.

Оголовок колонн примем t=16мм. Размеры для колонн К₁ и К2- 450х450мм; для колонны К₃ -350х350мм. Ребро оголовка принимаем t=10мм, L= 200мм.