МГСУ Проектирование спортивного комплекса переменной этажности в г. Краснодаре

2.5.2 Расчет базы колонны

Материалы базы – сталь С245, расчетное сопротивление R_у=23 кН/см² при t = 4…20 мм, R_у=23 кН/см² при t = 21…40 мм. Бетон фундамента класса В10 R_bt=8,5 МПа=0,85 кН/см².

Бетон под плитой работает на местное сжатие (смятие). Из этого условия требуемая площадь плиты базы определяем по формуле 2.47:

                                                            (2.47)

где  согласно СП, для бетона класса В10 ;

N – нагрузка на базу колонны определяем по формуле 2.48

                                                (2.48)

где  определяем по формуле 2.49:

                                                   (2.49)

Считая в первом приближении плиту базы колонны прямоугольной (размеры опорной плиты равны по формуле 2.50:

                                               (2.50)

принимаем размеры плиты 59,2 см × 37 см = 592 мм × 370 мм.

Напряжение под плитой определяем по формуле 2.51:

                                                (2.51)

Конструируем базу колонны с траверсами толщиной 10 мм, привариваем их к полкам колонны и к плите угловыми швами. Вычисляем изгибающие моменты на разных участках для определения толщины плиты.

Участок 1, опертый на 4 каната.

Момент действующий на участке определяется по формуле 2.52:

                                                   (2.52)

Отношение сторон: , где . a=0,125 табл. 8.5 [3]

Участок 2, опёртый на 3 канта, размерами a×в = 200×50 мм, момент определяется по формуле 2.53:

                                                    (2.53)

отношение :

a=0,133табл. 8.5 [3]

Участок 3, консольный участок, момент определяется по формуле 2.54:

                                                       (2.54)

Момент меньше чем на участке 2, поэтому в расчете не учитываем

Определяем толщину плиты по максимальному моменту  по формуле 2.55:

                                                  (2.55)

Рисунок 2.11 — Основание колонны

Принимаем плиту толщиной , по ГОСТ 82 – 70*, размеры основания колонны приведен на рисунке 2.11

Производим расчет высоты траверсы. Считаем, в запас прочности, что усилие на плиту на плиту полностью передается только через швы, прикрепляющий ствол колонны к траверсам, и не учитываем швы, соединяющие ствол колонны непосредственно с плитой базы. Траверса работает на изгиб как балка с двумя консолями. Высоту траверсы определяют из условия прочности сварного шва, соединяющего траверсы с колонной.

Сварка – полуавтоматическая в среде углекислого газа, материал С255. Сварку производим сварочной проволокой Св08Г2С. Расчетное сопротивление металла шва R_wf=225 МПа=22,5 кН/см². Расчетное сопротивление металла границы сплавления по формуле 2.56:

                                                (2.56)

Определяем расчетное сечение соединения. Задаемся катетом шва . β_f=0,8;  β_Z=1,0.

Расчетным сечением является сечение по металлу границы сплавления.

Расчетная длина шва определяется по формуле 2.57:

                                                    (2.57)

Высота траверсы по формуле 2.58:

                                                   (2.58)

Принимаем высоту траверсы 340 мм. Проверяем прочность траверсы балки с двумя консолями. Момент в середине пролета по формуле 2.59:

                                               (2.59)

Момент сопротивления траверсы .

Напряжение .

Прочность траверсы обеспечена.

Рисунок 2.12 — Траверса колонны