В. Определение толщины опорной плиты

· Толщина опорной плиты определяется из условия её работы на изгиб под действием реактивного отпора (давления) фундамента. При этом плита рассматривается как пластина, опирающаяся на элементы базы. Изгибающие моменты определяются для отдельных участков плиты; для удобства сбора нагрузок участки рассчитывают как полосы шириной 1 см.

Изгибающие моменты на отдельных участках плиты (рис. 6.5):

· Участок 1: консольный свес величиной c₂=5,8 см;

· Участок 2: плита, опертая на 3 стороны (на 3 канта).

Если отношение закрепленной стороны плиты к свободной c₁/h<0,5, то участок работает как консоль в направлении короткой стороны. В данном случае c₁/h=6/33=0,182<0,5, тогда

;

· Участок 3: плита, опертая на 4 стороны (на 4 канта).

Меньшая сторона плиты: a = b – 2t_w = 35 – 2×0,7 = 33,6 см.

Изгибающий момент действует вдоль короткой стороны плиты.

Отношение длинной стороны плиты к короткой a/h=33,6/33=1,018. В зависимости от этого отношения по приведённой ниже таблице (табл. 8.6 учебника [3]) путём интерполяции определяем коэффициент a = 0,049;

Тогда M₃ = asbh² = 0,049×0,978×332 = 52,464 кН×см.

a/h	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,4	1,8	1,9		Более 2
a	0,048	0,055	0,063	0,069	0,075	0,081	0,086	0,091	0,094	0,098	1,000	0,125

· Для расчета принимаем наибольшее значение момента, полученного на различных участках: M_max = max{M₁; M₂; M₃} = М₃ = 52,464 кН×см.

· Требуемая толщина опорной плиты: .

Окончательно принимаем по сортаменту толщину t₀ = 3,6 cм.

Ø Формула для определения толщины получена из условия прочности опорной плиты на изгиб:

W ₀ – момент сопротивления плиты толщиной t ₀ и шириной 1 см.

Ø При использовании безвыверочнго метода монтажа толщину плиты принимают больше необходимой на 2…3 мм с учётом последующей фрезеровки.

Ø Как правило, толщина плиты назначается в пределах t ₀ = 20…40 мм. Если по расчёту требуется толщина плиты свыше 40 мм, то в схему опирания плиты необходимо внести изменения – добавить дополнительные рёбра, укрепляющие плиту.

6.5.3. Расчёт траверсы

А: Расчёт сварных швов крепления траверсы к колонне

· Сварные швы Ш1 передают усилия со стержня колонны на траверсу. Выполнение сварных швов внутри колонны затруднительно, поэтому траверсы крепят к колонне только снаружи, общее число швов крепления n = 4.

· Принимаем высоту траверсы h_tr = 40 см (ориентировочно h_tr = (1,0..1,2)b, принимается кратно 10 мм). Тогда расчётная длина шва: l_w = h_tr – 1 см = 40 – 1 = 39 см.

· Требуемая величина катета шва:

Принимаем k_f = 0,7 см, k_f > k_f,min = 0,5 cм.

· Проверка по предельной длине шва: l_w,max = 85bk_f = 85×0,9×0,7 = 53,55 см > l_w = 39 см.

Б: Расчёт сварных швов крепления траверсы к опорной плите

· Передача усилий с траверсы на опорную плиту может предусматриваться как через сварные швы Ш2, так и непосредственно через фрезерованные торцы траверс. В данном случае предпочтительнее второй вариант, поскольку применяется безвыверочный метод монтажа, при котором торец колонны и опорная плита фрезеруются. О фрезеровке указывается на чертеже, а катет швов Ш2 принимается минимальным: k_f = k_f,min = 9 мм.

В: Проверка прочности траверсы

· Траверса работает на изгиб как двухконсольная балка, опёртая на элементы колонны и нагруженная реактивным давлением фундамента.

· Линейная нагрузка на траверсу: .

· Максимальные значения внутренних усилий в траверсе:

, Q_max = qc₁ = 22,983×6 = 137,90 кН.

· Момент сопротивления траверсы: .

· Проверка прочности по нормальным напряжениям:

, .

· Проверка прочности по касательным напряжениям:

, .

Конец расчётной части.

Список литературы

1. СНиП 2.01.07 – 85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001. – 44 с.

2. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001. – 96 с.

3. Металлические конструкции. Общий курс: учебник для ВУЗов. Под ред. Е.И. Беленя. – М.: Стройиздат, 1986. – 560 с.

4. Мандриков А.П. Примеры расчёта металлических конструкций. Учебное пособие для техникумов. – М.: Стройиздат, 1991. – 431 с.

5. Фёдоров В.С., Левитский В.Е. Металлические конструкции рабочей площадки: Методические указания к курсовой работе для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство». – М.: МИИТ, 2004. – Электронная версия.

Дата добавления: 2015-07-10