Расчет базы
Конструкция базы должна соответствовать принятому в расчетной схеме способу закрепления нижнего конца колонны. Основные решения жестких и шарнирных баз приведены на рис. 24 и 25.
Расчетными элементами базы являются: размеры опорной плиты в плане, толщины опорной плиты и высота траверсы.
Требуемая площадь опорной плиты 
, (4.23)
где 
, g - коэффициент, равный 1,2; Rпр - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (призменная прочность), принимаемое по таб. 4.2.
Таблица 4.2
Призменная прочность бетона фундаментов
| Класс бетона | В7,5 | В10 | В12,5 | В15 | В20 | В25 |
| Rпр , кН/см2 | 0,45 | 0,6 | 0,75 | 0,85 | 1,15 | 1,42 |
Ширина опорной плиты определяется конструктивно.
Толщина траверсы tт=16-20 мм ; вылет консоли плиты С£(40-120) мм .
Определяют длину плиты 
Рис. 24. База, имеющая расчетную схему шарнирного типа.
Окончательно размеры B и L должны быть кратными 20 мм. Подсчитывается площадь плиты A=BL(4.24)
Определяется напряжение в фундаменте под плитой: 
(4.25)
Рис. 25. База колонны с расчетной схемой – защемление.
Определяются моменты на консольном участке плиты: 
(4.26)
Момент на участке, опертом по трем сторонам,
где b - длина свободного края плиты; a - коэффициент, принимаемый по табл.4.3
Таблица 4.3
Значение коэффициентов
| а/b | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 2,0 | > 2 |
| a | 0,06 | 0,074 | 0,088 | 0,097 | 0,107 | 0,112 | 0,12 | 0,126 | 0,132 | 0,133 |
При а/b<0,5 плита рассчитывается как консоль 
(4.27)
Определяется момент на участке, опертом по четырем сторонам,
(4.28)
где b1 - длина короткой стороны участка; b - коэффициент, принимаемый по табл. 4.4
Определяется толщина опорной плиты 
, (4.29)
где М - наибольший изгибающий момент из подсчитанных на отдельных участках.
Таблица 4.4
Значения коэффициентов
| a1/b1 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | ||
| b | 0,048 | 0,055 | 0,063 | 0,069 | 0,075 | 0,081 | 0,086 | 0,091 | 0,094 | 0,098 | 0,1 | 0,125 |
Если tпл получается большой, то можно уменьшить значения изгибающих моментов на участках плиты путем постановки дополнительных ребер (рис.26).
Для наиболее экономичного использования материала плиты необходимо добиться выравнивания моментов на различных участках путем рационального назначения размеров отсеков.
Рис. 26. Расположение дополнительных ребер.
Толщина траверсы принимается в пределах 10-16 мм. Задавшись высотой швов (максимально возможными по конструктивным соображениям), определяется высота траверсы
, или 
, (4.30)
где qт - погонная нагрузка на траверсу; если нет дополнительных ребер, то 
- расчетная схема траверсы - однопролетная балка с консолями.
Проверяются нормальные напряжения в пролете
, где 
, (4.31)
где h- высота сечения колонны, 
Проверяются приведенные напряжения на опоре:
(4.32) где 
; 
; 
Q=qm×a - со стороны консоли; 
- со стороны пролета.
Расчет ребра производится аналогично консольным участкам траверсы.
Определив расчетные усилия Mр и Qp и задавшись tр=10-16 мм, находится требуемая высота ребра 
но не более hm.
Поверяется касательное напряжение 
(4.33)
Задавшись высотой сварных швов, производится проверка прочности по результирующему напряжению 
или 
Катет швов, прикрепляющих траверсы и ребра к опорной плите, определяется по таблице 2 приложения 5.
Если торец колонны фрезеруется, а опорная плита строгается (это обязательно указывать на чертеже), то сварные швы конструктивно минимальной толщины.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Каким образом для металлоконструкций назначается марка стали?
2. В чем заключается дискретность расчетного сопротивления сталей?
3. Как определяется грузовая площадь балок и колонн?
4. В чем состоит различие в узле примыкания балок настила при сопряжении в одном уровне и этажном?
5. В каких случаях балки настила должны примыкать к главным или вспомогательным балкам в одном уровне?
6. В каких случаях балки настила должны примыкать этажно к главным или вспомогательным балкам?
7. Какие необходимо произвести проверки после подбора сечения балки настила и вспомогательной балки?
8. Почему не проверяется общая и местная устойчивость балок настила?
9. От каких факторов зависит высота главной балки?
10. В каких случаях требуется корректировка расчетного сопротивления стали для главной балки?
11. В чем состоят преимущества применения биметаллических главных балок?
12. Почему проверка по приведенным напряжениям (от совместного действия нормальных, касательных и местных напряжений) в главной балке производится на уровне поясных швов?
13. В каких зонах по длине главной балки необходимо производить такую проверку?
14. В каких случаях расчет местной устойчивости элементов главной балки следует производить с учетом локальных напряжений, а когда – без учета?
15. Докажите целесообразность установки продольных ребер жесткости в главной балке.
16. В каких зонах по длине главной балки возможно вырезание отверстий большого диаметра?
17. Почему болтовой стык главной балки следует выполнять на высокопрочных болтах?
18. Как определяется геометрическая длина колонны?
19. Относительно какой оси величина коэффициента расчетной длины m=1, (m=2) для сплошной и сквозной колонны?
20. Как расположена материальная и свободная ось сквозной колонны?
21. Как определяется гибкость относительно материальной и свободной оси сквозной колонны?
22. В каких случаях в сквозной колонне устанавливаются диафрагмы?
23. Проверьте траверсу сквозной колонны как балку, работающую на изгиб?
24. Каким образом определяется толщина опорной плиты в колонне и возможна ли оптимизация этой величины при определении ее на разных участках?