Формирование таблицы неблагоприятных значений воздействий для расчёта базы нижней части левой колонны в сечение №1

В табл. 7.1 приведены расчётные значения моментов и сжимающих сил.

Таблица 7.1.

Экстремумы моментов, гНсм, и соответствующих сжимающих сил, гН, в нижней части колонны слева, сечение №1 около фундамента

Момент
Соответствующая сила		-16106
Эксцентриситет, см, силы	=7400300/(-16106)=-459,5
Отрицательный момент		-53356
Соответствующая сила

Расстояние между центрами тяжести ветвей симметричной колонны h ₀ = 160 см. Расстояния до ветвей см.

Производим расчёт наиболее нагруженной плиты базы под наружной ветвью. Определяем максимальное усилие прижимающее плиту наружной ветви колонны к фундаменту (см. рис.7.1) см: гН.

Рис. 7.1. К расчёту базы колонны

· Назначаем минимальные размеры плиты в плане.

· Назначаем верхний слой бетона фундамента достаточной прочности при смятии.

· Определяем растягивающее усилие в анкерных болтах внутренней ветви колонны

Анализируем значения момента М, силы N и эксцентриситета е при сочетаниях воздействий:

1. Первое – с объемлющей эпюры (см. распечатку):

момент М =74003 гНм; сила N = -16106; эксцентриситет е=-4,595 м;

2. Второе: const + ветер + от кранов D _min слева + Т _зерк зер:

момент М = 1899,6 +0,9(19234+16451+41116)=71020,5 гНм

сила N = -1857+0,9(-1857-37,05-12111-444,4) = -14861,5 гН

эксцентриситет е = М/N=- 71020,5/14861,5 =4,78 >0,8 м.

Значения М, N и эксцентриситета е при сочетании воздействий:

3. Третье: const + ветер:

момент М = 1899,6 +19234=21133,6 гНм = 2113360 гНсм

сила N = -1857-37,05 = -1894,1 гН

эксцентриситет е = М/N= 21133,65/1894,1 =8,96 >0,8 м ().

Эксцентриситеты сил выходят за габариты сечения, следовательно, эти воздействия создают растяжение в анкерных болтах.

1. Первое сочетание. Определяем растягивающее усилие в анкерных болтах внутренней ветви колонны: гН.

2. Второе:

гН.

3. Третье:

гН, следовательно, наиболее опасно первое сочетание воздействий.

Расчёт ведём по первому сочетанию, где растягивающая сила достигает максимума гН.

· Принимаем для анкерных болтов сталь по ГОСТ19282-73* марки 09Г2С R _Аб = 225МПа [21,c.71,табл.60]. Число болтов 4.

· Требуемая суммарная площадь нетто ослабленных нарезкой четырёх болтов, прикрепляющих внутреннюю ветвь колонны к фундаменту: . Окончательно принимаем четыре анкерных болта с суммарной площадью сечения нетто с метрической нарезкой М85 мм. Площадь сечения нетто одного болта .

· Проверяем прочность четырёх анкерных болтов на растяжение по ослабленному нарезкой сечению: . Прочность достаточна.

· Рассчитываем опорную шайбу двух анкерных болтов, подобно балке на двух опорах, к которой приложены две сосредоточенные силы. Находим величину опорной реакции одного анкерного болта, передаваемой на шайбу: гН.

· Максимальный изгибающий момент в шайбе от двух болтов (рис.7.2): гНм.

см³

см Принимаем см. Рис. 7.2. Расчётная схема опорной шайбы при её изгибе

Проверка прочности шайбы при её изгибе:

· Фактический момент сопротивления ,

· МПа.

Прочность шайбы на изгиб обеспечена.

Конструируем базу наружной ветви колонны:

Вертикальные траверсы базы наружной ветви колонны располагаем, относительно центра тяжести ветви, симметрично. Тогда расстояние между траверсами в свету: см.

Консольный свес плиты базы с ₁ назначаем равным 10 см. Свес плиты с ₂ должен быть не менее 4 см. Размеры плиты в плане: ширина – см, длина см.

Площадь плиты равна см²

Проверка бетона на смятие (напряжение в бетоне под плитой не должно превышать расчётного сопротивления бетона на смятие R _bсм) .

Принимаем под подошвой базы бетон В15 с расчётным сопротивлением [31].

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты. На участке №1 – консольном свесе () .

Сравнивая участки плиты №3 и №4 [14,с.250,табл.8.5], опирающиеся на четыре канта, устанавливаем, что изгибающий момент на участке №3 больше, так как для №3 и больше, чем на участке №4. Тогда максимальный изгибающий момент на участке №3 будет равен .

Толщину плиты определяем по максимальному изгибающему моменту ;

Требуемая толщина плиты .

Принимаем толщину плиты равной t _Пл = 4 см.

Высоту траверс определяем из условия прочности на срез сварных швов. Опорную реакцию ветви передаём на траверсы через четыре угловых шва и через фрезерованный торец двутавра на плиту колонны. Сварка полуавтоматическая электродами Э42 с расчётным сопротивлением шва срезу [21,табл.56], катет шва , коэффициент проплавления = 0,7 [21,табл.34].

Одну половину силы, сжимающей наружную ветвь колонны N _Нар= 54308 гН, передаём на плиту непосредственно через фрезерованный торец двутавра ветви, а вторую половину силы – через сварные швы на траверсы, а затем на стальную плиту колонны.

На швы передаём 50% силы: N _{Нар швов}= 0,5·54308 = 27154 гН

Требуемую площадь сечения швов определяем из условия прочности швов на срез по формуле см².

Тогда суммарная длина швов см, а длина каждого шва см.

Проверяем сдвигающие напряжения в шве: .

Прочность швов на срез достаточна.

В запас прочности базу для внутренней ветви принимаем одинаковых размеров с базой наружной ветви.

Дата добавления: 2015-08-13