Б) Расчет и конструирование баз с траверсой и баз с консольными ребрами.

Выбрав тип баз определяют размеры в предположении, что бетон фундамента работает на локальное сжатие (смятие).

Площадь смятия, то же требуемая площадь плиты в плане, определяется по формуле

(9.50)

где ψ – коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки N по площади смятия (при равномерно распределенной нагрузке ψ=1).

(9.51)

a=1 – для бетонов класса ниже В25;

, и принимают не более 2,5 для бетонов класса выше В7,5 и не более 1,5 – для классов В3,5; В5; В7,5.

R_b – расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие (призменная прочность) принимается по таблице 9.6.

Таблица 9.6.

Размеры плиты B и L назначаются по конструктивным соображениям в зависимости от размещения ветвей, траверсы или укрепляющих плиту ребер.

Плита работает и рассчитывается, как пластина на упругом основании, нагруженная снизу равномерно распределенным давлением фундамента и опертая на элементы сечения стержня колонны и базы (ветви, траверсы, диафрагмы, ребра и т.п.).

В соответствии с конструкцией базы, плита может иметь участки, опертые на 4 канта – контур 1, на 3 канта – контур 2 и консольные – контур 3 (рисунок 9.14).

Максимальные изгибающие моменты, действующие на полосе шириной 1 см в пластинах, опертых на 3 или 4 канта определяют по формуле

(9.52)

где q – расчетное давление на 1 см² плиты, равное напряжению под плитой;

a - коэффициент, принимаемый по таблице 9.7 в зависимости от отношения сторон пластинки b/а (размеры в свету).

1 – траверса; 2 – плита базы Рисунок 9.14 – К расчету базы колонны

Таблица 9.7 – Коэффициенты для расчета на изгиб плит, опертых на два, три или четыре канта

Для участка, опирающегося на 3 стороны, a в запас прочности, находят при b/а<0,35 как для консоли длиной b по формуле:

(9.53)

при 0,35< b/а<0,5 a определяют по линейной интерполяции.

При отношении сторон b/а=2 (опирание на 4 канта) М₃ определяют как для однопролетной балочной плиты по формуле:

(9.54)

При опирании на 2 канта и под углом

(9.55)

По наибольшему из найденных выше моментов определяется момент сопротивления плиты шириной 1 см

(9.56)

Тогда требуемая толщина опорной плиты равна:

(9.57)

и обычно, принимают в пределах 20-40 мм.

При резком отличии моментов по величине, на различных участках, следует внести изменения в схему опирания плиты, что приводит к облегчению её.

Усилие N с колонны передается на траверсу через сварные швы, длина которых и определяет высоту траверсы. Если траверсы прикреплены четырьмя швами, то получим, при γ_с=1 и b_f·R_wf<b_z·R_wz

(9.58)

к_f=(1¸1,2)t_тр; t_тр=10¸16 мм – конструктивно.

h_тр – следует принимать не более 85b_f· к_f.

Швы, прикрепляющие ветви траверсы к опорной плите, рассчитывают на полное усилие N.

Прикрепление консольных ребер к стержню колонны (рисунок 9.13 б) рассчитываются на M и Q:

(9.59)

где с_к- ширина грузовой площади; ℓ_к- вылет консоли.

Если ребра крепят угловыми швами, то последние проверяют по равнодействующему напряжению

- по металлу шва

- по металлу границы сплавления (9.60)

если стыковыми швами, то по приведенному напряжению

(9.61)1