Материал: 2083

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

М2 3qфа22

;

 

 

 

 

 

 

 

(78)

 

 

М

3

 

q а2

 

 

 

 

 

 

 

 

(79)

 

 

 

 

 

3

 

ф

3

,

 

 

 

 

 

 

 

где α3 – коэффициент, зависящий от отношения закрепленной сторо-

ны пластины bi к свободной аi: bi / ai (см. прил. 5).

 

 

 

 

 

 

При отношении сторон ai / bi

пластина может быть рассчи-

тана как консоль и изгибающий момент определяется по формуле

 

С

 

Mi

q

 

b

2

 

 

 

 

 

 

 

(80)

 

 

 

ф

 

i .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок

4

опирается

по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двум сторонам (рис. 33). Изги-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бающий момент М4, кН·см, опре-

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

деляется как для пластины, опер-

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

иa4

 

 

 

 

той по трем сторонам, с услов-

b'

a'

 

 

 

 

 

 

 

 

ными

размерами

а4

(диагональ

4

4

 

 

 

 

 

 

 

прямоугольника) и b4 (расстоя-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние от вершины угла до диагона-

Рис. 33. Схема к расчету участка 4

 

 

 

 

ли) по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М

4 3qфа42 .

 

 

(81)

 

бА

 

 

 

 

 

 

Толщина опорной плиты находится из условия прочности уча-

стка пластины с максимальным изгибающим моментом Мmax:

 

 

 

 

Mmax

Ry c ,

 

 

 

 

 

(82)

 

 

 

 

 

 

 

Wпл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

где Wпл – момент сопротивления, см3, плиты шириной 1 см,

 

 

 

 

 

W

 

 

1см t2

 

М

max .

 

 

 

 

 

 

 

пл

 

 

 

 

 

пл

 

 

 

 

 

 

(83)

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

Ry c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По

равенству (83)

определяется требуемая

толщина

опорной

плиты, см,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tпл

 

Мmax 6 ,

 

 

 

 

 

 

 

(84)

 

 

 

 

 

 

 

Ry c

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где γс – коэффициент условия работы опорной плиты, γс = 1,2

[1, п. 4.3, табл. 1, поз. 9].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71

Толщина плиты принимается в соответствии с ГОСТом на листовую сталь и не должна превышать 40 мм.

Если tпл 40 мм, необходимо уменьшить Мmax путем постановки дополнительных ребер жесткости на наиболее загруженных участках и повторить расчет.

Пример расчета. Требуется выполнить расчет элементов базы колонны. Исходные данные: Nк = 4594 кН; класс бетона фундамента В12,5; расчет-

ное сопрот влен е бетона осевому сжатию Rb = 0,75кН/см2.

Решен е:

 

 

Nк

 

4594

 

Площадь опорной пл ты А

 

 

 

4861 см 2 .

 

 

 

С

оп

 

Rb ф

0,75 1,26

 

 

 

 

 

 

Пр н маем размеры опорной плиты В = 70 см. Факт ческое реакт вное давление на опорную плиту:

ф

 

Nк

 

4594

0,94кН

см2 Rb γф 0,75 1,26 0,95кН см2 .

2

2

 

 

 

В

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иВысота траверсы определяется из условия прочности сварных швов, при-

варивающ х траверсы к стержню колонны при kf

= 1,2 см. Количество швов –

четыре.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

при срезе по металлу шва

 

 

 

 

 

 

 

hmp

 

N

к

 

 

 

 

4594

2 61см;

 

 

 

4β f k f

Rwf c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 0,9 1,2 18 1

2)

при срезе по металлу границы сплавления

 

 

 

 

 

 

 

N к

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4594

 

 

 

h

бА2 58 см.

 

 

mp

 

 

4βz k f Rwz c

 

4 1,05 1,2 16,65 1

Высота траверсы hтр = 610 мм.

 

 

И

Толщина траверсы tтр

14мм.

 

 

Толщина ребра жесткости

tp

tmp

 

2 = 14 – 2 = 12 мм.

Высота ребра жесткости hp 0,8hmp

= 0,8·610

= 490 мм.

72

Схема расположения элементов базы, участков опорной плиты и их размеров в мм

С

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

ф

б

 

А

 

Определен е толщ ны опорной плиты.

 

Равномерно распределенное реактивное давление со стороны фундамента

 

на полосе шириной 1 см:

 

 

 

 

 

 

 

 

qф ф 1 = 0,93 кН/см.

 

Участок 1 ра отает на изгиб как пластина, опертая по четырем сторонам:

b1 = 36 см; a1 = 17,2 см; b1 / a1 = 36/17,2 = 2,09; α1 = 0,125; α2 = 0,037.

 

Изгибающий момент М

1а

 

q

ф

а2

0,125 0,93 17,22 34,4кН см.

 

 

 

1

 

1

 

 

Изгибающий момент М

1в

 

2

q

ф

b2

0,037 0,93 362 44,6кН см.

 

 

 

 

1

 

Участок 2 работает на изгиб как пластина, опертая по трем сторонам: b2 =

= 14,2 см; a2 =

36 см; при a2 / b2 = 36/14,5 = 2,5 > 2 пластина рассчитывается как

консоль.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

ф

bД

Изгибающий момент M2

 

 

 

2

 

 

2

 

93,76кН см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок 3 работает на изгиб как пластина, опертая по трем сторонам: b3 =

= 15,6 см; a2 =

39,2 см; при a2 / b2 = 39,2/15,6 = 2,5 > 2 пластина рассчитывается

как консоль.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

qф

b3

 

 

Изгибающий момент M3

 

 

0,93 15,6И

 

 

 

2

 

 

2

 

113,16кН см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок 4

опирается по двум сторонам. Изгибающий момент М4 опреде-

ляется как для пластины, опертой по трем сторонам, с условными размерами

а 21,1 см и в 10,5см, в

а

= 10,5/21,1 = 0,5; α

= 0,06.

4

4

4

4

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

Изгибающий момент М4 3qфа42 0,06 0,93 21,12 24,8кН см.

73

Требуемая толщина опорной плиты определяется по максимальному изгибающему моменту в третьем участке Mmax = M3 = 113,16 кН·см.

Толщина опорной плиты tпл

 

 

 

Мmax 6

 

 

113,16 6

 

4,9см > 4 см.

 

 

 

23,5 1,2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ry c 1

 

Для уменьшения толщины опорной плиты во втором и третьем участках

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

устанавливаются дополнительные ребра жесткости и производится перерасчет.

хема расположения элементов базы с дополнительными

 

ребрами жесткости и их размеров в мм

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

Участок 2: b2 = 14,2 см; a2 =

 

 

 

Д

 

17,4 см; b2 / a2 = 14,2/17,4 = 0,82; α3 = 0,107.

Изгибающий момент М2

3 qфа22 0,097 0,93 17,42 27,31кН см.

Участок 3: b3 = 15,6 см; a3 =

 

19,0 см; b2 / a2 = 15,6/19,0 = 0,82; α3 = 0,097.

 

 

М

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

И

Изгибающий момент

 

3

 

 

3

 

ф

3

 

 

 

 

 

 

 

Требуемая толщина опорной плиты определяется по максимальному изги-

бающему моменту в третьем участке Mmax = M1в = 44,6 кН·см.

Толщина опорной плиты tпл

 

 

 

Мmax 6

 

 

44,6 6

 

 

3,08 см.

 

 

 

23,5 1,2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ry c 1

 

Принимаем толщину опорной плиты tпл = 32 мм.

74

 

Контрольные вопросы

1.

Какова конструктивная и расчетная схемы колонны?

2.

Какие нагрузки действуют на колонну? Как определяется грузовая площадь

 

для колонны?

3.

Какая часть колонны является самой нагруженной?

4.

Как определяется расчетная продольная сила N для колонны?

С

5.

Из каких элементов состоит колонна?

6.

Из какого условия устойчивости центрально-сжатого стержня определяется

 

требуемая площадь сечения колонны?

7.

Как определяется г бкость стержня колонны?

8.

От чего зав с т коэфф циент устойчивости?

и

9.

Чем характер зуется потеря местной устойчивости элементами колонны?

10.

Как е услов я обеспеч вают местную устойчивость элементов колонны?

11.

Какую функц ю выполняет аза колонны?

12.

Какую функц ю выполняет опорная плита базы колонны?

13.

бА

Из какого услов я определяется площадь опорной плиты базы колонны?

14.

По какой формуле определяется фактическое реактивное давление со сторо-

 

ны фундамента?

15.

Какую функц ю выполняют траверса и ребра жесткости базы колонны?

16.

Из какого услов я прочности определяется высота траверсы?

17.

Как определяется толщ на опорной плиты исходя из характера ее работы?

 

Д

 

И

75