Каркас металлический одноэтажного промышленного здания

Оглавление
Введение
1. Компоновка конструктивной схемы каркаса
1.1. Общая характеристика здания
1.2. Размеры здания в плане
1.3. Характеристика подъемно-транспортного оборудования
1.4. Компоновка поперечной рамы каркаса
1.4.1. Определение вертикальных размеров
1.4.2. Определение горизонтальных размеров
2. Сбор нагрузок на поперечную раму каркаса
2.1. Расчетная схема поперечной рамы
2.2. Постоянная нагрузка
2.2.1. Нагрузка от веса покрытия
2.2.2. Нагрузка от веса подкрановых балок и колонн
2.2.3. Нагрузка от веса стенового ограждения
2.2.4. Полная постоянная нагрузка
2.3. Снеговая нагрузка
2.4. Вертровая нагрузка
2.5. Крановая нагрузка
3. Статический расчёт поперечной рамы
3.2. Учёт пространственной работы каркаса здания
3.3. Единичное перемещение
3.4. Расчет на действие постоянной нагрузки
3.5. Расчет на действие снеговой нагрузки
3.6. Расчет на действие ветровой нагрузки
3.7. Расчет на действие вертикальной крановой нагрузки
3.8. Расчет на действие горизонтальной крановой нагрузки
3.9. Определение расчётных комбинаций внутренних усилий
3.9.1. Общие соображения
3.9.2. Виды сочетаний нагрузок
3.9.3. Итоговые расчётные комбинации внутренних усилий
4. Расчёт и конструирование колонны крайнего ряда
4.1. Материалы для конструкций и соединений
4.1.1. Механические характеристики стали
4.1.2. Расчётные характеристики сварных соединений
4.2. Расчётные длины колонн
4.2.1. Общие соображения
4.2.2. Расчётные длины колонн в плоскости рамы
4.2.3. Расчётные длины колонн из плоскости рамы
4.3. Подбор сечения верхней части колонны
4.3.1. Общие соображения
4.3.2. Определение требуемой площади сечения
4.3.3. Компоновка поперечного сечения
4.4. Обеспечение несущей способности верхней части колоны
4.4.1. Проверка общей устойчивости в плоскости рамы
4.4.2. Проверка общей устойчивости из плоскости рамы
4.4.3. Проверка прочности
4.5. Подбор сечения нижней части колонны
4.5.1. Общие соображения
4.5.2. Расчетные усилия в ветвях
4.5.3. Подбор сечения подкрановой ветви
4.5.4. Подбор сечения шатровой ветви
4.5.5. Геометрические характеристики нижней части колонны
4.5.6. Проверка устойчивости ветвей из плоскости рамы
4.5.7. Обеспечение устойчивости ветвей колонны в плоскости рамы
4.5.8. Расчет соединительной решетки
4.5.9. Проверка устойчивости нижней части колонны как единого стержня
4.6. Расчет и конструирование узла сопряжение верхней и нижней частей колонны
4.6.1. Конструктивное решение стыка колонны
4.6.2. Расчёт и конструирование траверсы
4.7. Расчёт и конструирование базы колонны
4.7.1. Общие соображения
4.7.2. Расчётные усилия
4.7.3. Расчёт опорных плит
4.7.4. Расчет анкерных болтов
5. Расчёт и конструирование стропильной фермы
5.1. Компоновка конструктивной схемы
5.2. Расчетная схема фермы
5.3. Сбор нагрузок на ферму
5.3.1. Вертикальные нагрузки
5.3.2. Горизонтальные нагрузки
5.4. Статический расчет фермы
5.4.1. Общие соображения
5.4.2. Расчет фермы на вертикальную узловую нагрузку
5.4.3.Расчет фермы на действие горизонтальных нагрузок
5.4.4. Определение расчетных усилий в стержнях
5.5. Подбор и проверка сечений стержней фермы
5.5.1. Расчетные длины стержней
5.5.2. Предельные гибкости стержней
5.5.3. Коэффициенты условий работы элементов ферм
5.5.4. Подбор сечений сжатых стержней
5.5.5. Подбор сечений растянутых стержней
5.5.6. Подбор сечений стержней по предельной гибкости
5.6. Расчет и конструирование узлов фермы
5.6.1. Расчет сварных швов крепления элементов решетки
5.6.2. Конструирование промежуточных узлов фермы
5.6.3. Расчет и конструирование опорного узла фермы
5.7. Выполнение рабочих чертежей стропильных ферм
6. Расчёт и конструирование подкрановой балки
6.1. Общие соображения
6.2. Определение нагрузок и внутренних усилий
6.2.1. Действие двух кранов
6.2.2. Действие одного крана
6.3. Подбор и проверка сечения подкрановой балки
6.3.1. Компоновка размеров стенки и полки
6.3.2. Проверка прочности стенки на действие максимальных местных напряжений
6.3.3. Геометрические характеристики сечения
6.3.4. Проверка прочности подкрановой балки по нормальным напряжениям
6.3.5. Проверка жесткости подкрановой балки
6.4. Расчет подкрановой балки на выносливость
6.5. Расчет и конструирование элементов подкрановой балки
6.5.1. Расчет верхних поясных швов
6.5.2. Конструирование поперечных ребер жесткости
6.5.3. Расчет и конструирование опорного ребра
Список литературы

Каркас металлический одноэтажного промышленного здания

55* СНиП [2]. Принятые для использования материалы указаны в табл. 4.2.Угловые сварные швы рассчитываются на срез по двум сечениям (п.11.2* СНиП [2]):- по металлу шва;- по металлу границы сплавления сварного шва с основным металлом.Сопротивление разрушению сварного шва для указанных сечений характеризуется величинами: (Rwffwf) - для сечения «1», (Rwzzwz) - для сечения «2». В расчете используют наименьшую из этих величин, обозначая её в формулах (Rww)min.Здесь:RWf - расчётное сопротивление металла шва, определяется по табл. 56 СНиП [2] в зависимости от марки используемого сварочного материала.RWZ - расчётное сопротивление металла границы сплавления шва, определяется по формуле табл. 3 СНиП [2]:RWZ = 0,45 Run - коэффициенты глубины проплавления шва, определяются по табл. 34* СНиП [2] в зависимости от катета швов k, вида и условий сварки. Принятые наиболее вероятные значения этих коэффициентов приведены в табл. 4.2.wf , wz - коэффициенты условий работы сварного соединения; учитываются для конструкций, возводимых в районах с сильными морозами (ниже -40°С). В остальных случаях, в том числе и в данном проекте, эти коэффициенты принимаются равными 1,00.Определение расчётных сопротивлений угловых швов приведено в табл. 4.2. используемые значения выделены цветом.Расчетные сопротивления сварных соединенийТаблица 4.2.Вид сваркиавтоматическая полуавтоматическаяручнаяСварочные материалысварочная проволока Св-10HМАэлектроды Э503...5 мм1,4...2 ммRwf, МПа240240215Rwz, МПа при толщине листов, мм:От 2 до 10 Св. 10 до 20 Св. 20 до 40220 211 207f1,10,90,7z1,151,051,0Rwffwf, МПа264216150Rwzzwz, МПа при толщине листов, мм:От 2 до 10 Св. 10 до 20 Св. 20 до 40253 242 238231 221 217220 2112074.2. Расчётные длины колонн4.2.1. Общие соображенияРасчётная длина колонны - это эквивалентная из условия устойчивости длина шарнирно опертого стержня той же жёсткости.Расчётная длина ступенчатой колонны ОПЗ определяется раздельно для верхнего и нижнего участков.Потеря устойчивости колонн может произойти либо в плоскости рамы, либо в плоскости, перпендикулярной раме (так называемая потеря устойчивости из плоскости рамы), поэтому расчётные длины определяют в каждой из этих плоскостей (индексы соответственно «х» и «у»).Расчётная длина колонны определяется как произведение её геометрической длины на коэффициент расчётной длины , который определяется в зависимости от условий закрепления концов колонны и от величины действующей нагрузки.4.2.2. Расчётные длины колонн в плоскости рамыРасчетные длины верхней и нижней частей колонны определяются по формуламlxН=Н*НН и lxВ=ВНВ.Отношение моментов инерции: JB/JH = 1/6 = 0,167 (из п. 3.1)Отношение высот: Нв/Нн= 4,72/17,68 = 0,27 < 0,6β =Nн/Nв=1978,0/768,9 =2,57При определении используется комбинация нагрузок, при которой возникают наибольшие значения продольных сил в верхней и нижней частях колонны.Находим отношение коэффициентов расчетной длины α1 = НВ используя формулу:α1 =НВННJBJH = 0,2762.57=0.413Коэффициент Н определяется в зависимости от параметра α1 и отношения погонных жесткостей верхней и нижней частей колонны n:n = JBHHJHHB=0,16717,684,72=0,626тогда Н = 2,24 (согласно СНиП[2]).Зная α1 и Н определяем значение В = Нα1 =2,240,413=5,42. Поскольку В > 3, принимаем В =3.Расчетные длины верхней и нижней части колонны составят:lХН=Н*НН=2,24*17,68= 39,60м – для нижней части колонны;lХВ=В*НВ=3*4,72= 14,16 м – для нижней части колонны.4.2.3. Расчётные длины колонн из плоскости рамыРасчетные длины колонн из плоскости рамы принимаются равными расстояниям между закрепленными от смещения из плоскости рамы точками.lуН= Нн=17,68 м – для нижней части колонны;lуВ= НВ- НПБ = 4,72 – 1,2 = 3,52 м – для верхней части колонны. 4.3. Подбор сечения верхней части колонны4.3.1. Общие соображенияСечение верхней части колонны – сплошное, в виде симметричного двутавра, сваренного из трех листов (см. рис. 4.1). Высота сечения принята по компоновке конструктивной схемы каркаса hB = 700 мм.На колонну действует продольная сила и изгибающий момент, поэтому колонна работает как внецентренно сжатая. При подборе сечения используются комбинации усилий в сечениях 1-1 и 2-2.Расчетные усилия: N= -768,9 кН; M= 214,1 кНм.4.3.2. Определение требуемой площади сеченияДля симметричного двутавра радиус инерции iх=0,42h=0,4270=29,4см, радиус ядра сечения ρх=0,35h=0,3570 = 22,4см; Условная гибкость стержня верхней части колонны:Относительный эксцентриситет:mx=ех /ρх=М/N ρх=214,1100/768,922,4=1,24Определяем значение коэффициента η по приложению 10 [1]:η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)=(1,9-0.11,24)-0.02(6-1,24)1,883=1,596Приведенный эксцентриситетmx1= ηmх=1,5961,24=1,98по приложению 8 [1] определяем коэффициент снижения расчетного сопротивления при внецентренном сжатии φвл=0,409Аmp= N / RС φвл =768,9/0,40931,51= 59,68 см2;4.3.3. Компоновка поперечного сеченияВысота стенки hст= hв-2tн = 70-21,4 = 67,2см (принимаем предварительно толщину полок tн=1,4см)По таблице 27* СНиП [2] при m>1 и >0,8 из условия местной устойчивости hст/tстtст =67,2/50,03= 1,34 см.Поскольку сечение с такой стенкой неэкономично принимаем толщину стенки tст = 0,8 см. Включаем в расчетную площадь сечения колонны два крайних участка стенки шириной по 0,85tCТ.Требуемая толщина полки: .Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента ширина полки:bn≥lyВ/20 bn ≥ 352/20=17,6 (см) Из условия местной устойчивости полки по формуле где bсв=(bп-tст)/2Принимаем bn=32см, tп=1,4 см, АП=321,4=44,8 см2>Аfbсв/tп =(32-0,8)/21,4=11,2 < 14,02Рис. 4.1. Сечение верхней части колонныГеометрические характеристики сеченияПолная площадь сечения А0=2321,4+0,867,2=143,36 см²Расчетная площадь сечения А = 2321,4+20,817,4=117,44 см²Момент инерции относительно оси х:Jx= +2*bn *tп*()2Jx=0,867,23/12+2321,4[(70-1,4)/2)]2 = 125644 см4;Момент инерции относительно оси у:Jy=Момент сопротивления:Wx= Jx /ymax =125644/35 = 3589см3Полярный момент инерции:Wx/A0=3589/143,36 = 25,04 см;Радиус инерции относительно х:ix=см;Радиус инерции относительно у: iy=см. 4.4. Обеспечение несущей способности верхней части колоны4.4.1. Проверка общей устойчивости в плоскости рамыmХ = M / N ρx = 214,1100/768,925,04 = 1,110,1<m<5η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)=(1,9-0.11,11)-0,02(6-1,11)1,87 =1,61 mx1= ηmх=1,611,11=1,78по приложению 8 [1] определяем φвл=0,423Проверка общей устойчивости:Недонапряжение .Недонапряжение конструкции верхней части колонны возникает ввиду малости усилия, действующего в колонне. Вследствие этого основные размеры верхней части колонны рассчитываются исходя из устойчивости колонны.4.4.2. Проверка общей устойчивости из плоскости рамыПроверка общей устойчивости из плоскости рамы производится из условия: =N/(cφA0) RCу= lуВ/iу=352/7,3 = 48,2 по приложению 7 [1] определяем φвл=0,856Для определения mх найдем максимальный момент Ммах/2=214,1/2 = 107,1 кНм.mх = (Мх *А0) / (N*Wх) = (107,1100143,36) / (768,93589) =0,56 <1При mх <1 иу=48,2 < c=3,14коэффициент c определяется β=1 α=0,65+0,05 mх = 0,65+0,050,56 = 0,678 =N/(cφA0) = 768,9/(0,720,856143,36)=8,7 кН/см2 < RС = 31,5 кН/см2.4.4.3. Проверка прочностиТ.к. нет ослабления сечения и m<20 проверка прочности не требуется.4.5. Подбор сечения нижней части колонны4.5.1. Общие соображенияСечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, связанных между собой соединительной решеткой (см. рис. 4.2). Подкрановая ветвь выполняется из прокатного широкополочного двутавра. Сечение наружной ветви – швеллер из трех листов, соединенных между собой на сварке. Высота сечения hн = 1250 мм.4.5.2. Расчетные усилия в ветвяхДля определения усилий в ветвях колонны используем комбинации с наибольшими продольными силами и изгибающими моментами в сечениях 3-3 и 4-4.N1= -1241,6 кН; M1= 1979,9 кНм (изгибающий момент догружает шатровую ветвь); N2= -1219,0 кН; M2= -1653,0 кНм (изгибающий момент догружает подкрановую ветвь); Qmax= 125,7 кН. Определим ориентировочное положение центра тяжести. Принимаем z0 = 5 см; h0 = hн - z0 = 125 – 5 = 120 см; Усилия в ветвях:Подкрановая ветвь шатровая ветвь 4.5.3. Подбор сечения подкрановой ветви Определяем требуемую площадь ветвей и назначаем сечение. Для подкрановой ветви ; задаемся φ = 0,75; R = 315 МПа = 31,5 кН/см2, тогда Исходя из соображений устойчивости по сортаменту подбираем двутавр 50Ш1: АВ1 = 143 см2, ix1 = 6,88 см, iy1 = 20,6 см. 4.5.4. Подбор сечения шатровой ветвиДля шатровой ветви задаемся коэффициентом продольного изгиба φ = 0,7:. Для удобства прикрепления решетки расстояние между внутренними гранями швеллера принимаем равным расстоянию между внутренними гранями двутавра. Для удобства tст швеллера принимаем равной ширине полки двутавра верхней части колонны 14 мм. Требуемая площадь полок: Из условия местной устойчивости полки швеллера: Принимаем bп = 18 см; tп = 1,4 см; Ап = 18·1,4=25,2 см2.Рис 4.2 Сечение нижней части колонны4.5.5. Геометрические характеристики нижней части колонныГеометрические характеристики сечения шатровой ветви:120,4 см2Определяем центр тяжести:4,8 сма = 1,4 + 18 - 4,8 - 18/2 = 5,6 см, = 3144 см4с = 22,1 см, = 39199 см45,1 см, 18,0 см.Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:h0 = hн - z0 = 125 – 4,8 = 120,2 см; Поскольку положение центра тяжести практически не изменилось, нет необходимости уточнять значения усилий в ветвях.Подкрановая ветвь наружная ветвь 4.5.6. Проверка устойчивости ветвей из плоскости рамыИз плоскости рамы lyН = 1768 см. Подкрановая ветвь: 98,2, = 0,54224,9 кН/см2 31,5 кН/см2 Шатровая ветвь: 98,2, = 0,54230,6 кН/см2 31,5 кН/см2 Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки:675,6 см. Принимаем lВ1 = 210 см, разделив нижнюю часть колонны на целое число панелей (см. рис. 4.3).Рис. 4.3 Конструирование решетки колонны4.5.7. Обеспечение устойчивости ветвей колонны в плоскости рамы Для подкрановой ветви: 30,5, = 0,915 14,8 кН/см2 31,5 кН/см2 Для шатровой ветви: 41,2 = 0,86622,46 кН/см2 31,5 кН/см24.5.8. Расчет соединительной решеткиПоперечная сила в сечении колонны Qmax = 125,7 кН.Находим значение условной поперечной силы для соединительных элементов сжатых стержней: Расчет решетки проводим на Qmax .Усилие сжатия в раскосе:; α = 500 (угол наклона раскоса). Примем λр = 100; φ = 0,563 Требуемая площадь раскоса: R = 31,5 кН/см2); γ = 0,75 (сжатый уголок, прикрепленный одной полкой). Принимаем └ 70×5: Ар = 6,86 см2; imin = 2,16 cм; λmax = lр / imin = 166/2,16 = 77lр = hн / sinα = 125/0,75 = 166 cм; φ = 0,75. Проверяем напряжение в раскосе: 4.5.9. Проверка устойчивости нижней части колонны как единого стержня Геометрические характеристики всего сечения:А = АП + АШ = 143 + 120,4 = 263,4 см2;Ix = A П ·y22 + A Ш ·y12 = 143·97,22 + 120,4·22,82 = 1413629 cм4;Приведенная гибкость: Где α1=27 (т.к. угол раскосов в интервале 45º-60º), Для комбинации усилий, догружающих шатровую ветвь N = -1241,6 кН; M = 1979,9 кН·м:φ = 0,356; Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь N = -1219,0 кН; M = 1653,0 кН·м:φ = 0,352; Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.4.6. Расчет и конструирование узла сопряжение верхней и нижней частей колонны4.6.1. Конструктивное решение стыка колонныВыбор применяемого вида стыка зависит от полной высоты колонны (от низа базы до верха стропильной фермы, см. рис 1.2):Нк = Н + Нф = 22400 + 3150 = 25550 мм > 18 000 мм.Если Нк >18 м, то выполняется заводской стык (рис. 4.4).Рис. 4.4 Узел сопряжения верхней и нижней частей колонны при устройстве заводского стыка4.6.2. Расчёт и конструирование траверсыНазначение траверсы и её конструктивное решениеВ узле сопряжения верхней и нижней частей колонны происходит передача усилий с верхней части колонны на нижнюю, а также восприятие и передача на подкрановую ветвь колонны нагрузки от мостовых кранов. Восприятие и передачу указанных усилий осуществляет специальный конструктивный элемент - траверса.Для надежности крепления стенка траверсы выполняется в виде сплошного листа, который заводится в прорези, сделанные во внутренней полке верхней части колонны и в стенке подкрановой ветви. Ширина прорези делается на 2-3 мм больше толщины стенки траверсы.Траверса опирается на шатровую и подкрановую ветви нижней части колонны и в сквозных колоннах работает на изгиб как балка двутаврового сечения.Роль поясов балки выполняют ребра жесткости траверсы (верхнее и нижнее): в колоннах с заводским стыком верхним ребром является удлинённая опорная плита (см. рис. 4.4).Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом (сечение 2-2):M = + 191,4 кН·м; N = -563,7 кН ;M = - 214,1 кН·м; N = -768,9 кН .Давление кранов Dmax = 866 кН. Компоновка размеров траверсы Толщину стенки траверсы определяем из условия смятия по формуле: Принимаем tтр = 0,8 см.Расчет сварных швов крепления траверсыПрочность стыкового шва (ш1) крепления верхней и нижней частей колонны проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части. Площадь шва равна площади сечения колонны. 1-я комбинация M и N:наружная полка: внутренняя полка: 2-я комбинация M и N:наружная полка:внутренняя полка: Усилие во внутренней полке верхней части колонны (2-я комбинация)Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы (ш2): Применяем полуавтоматическую сварку, расчетным является сечение по металлу шва (см. табл. 4.2) Rwffwf = 21,6 кН/см2. Минимальный катет шва по табл. 38* СНиП [2]. 5 мм. Для расчета шва крепления траверсы к подкрановой ветви (ш3) составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы. Такой комбинацией будет сочетание N = -768,9 кН; M = -214,1 кН·м. Требуемая длина шва: Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определяем высоту траверсы hтр по формуле:где tст.в= 10,4 мм – толщина стенки двутавра 50Ш1; Rср – расчетное сопротивление срезу фасоного проката стали Вст3кп2.Принимаем hтр=60см.Геометрические характеристики траверсыНижний пояс траверсы принимаем конструктивно из листа 420х12 мм, верхние горизонтальные ребра – из двух листов 180х12 мм. Положение центра тяжести сечения траверсы:S0-0-статический момент сечения относительно наружней грани полки см см4Проверка прочности траверсы по нормальным напряжениям.Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями N, M и Dmax. Максимальный изгибающий момент в траверсе:Где К=1,2 (кН) Рис. 4.5 Сечение траверсы4.7. Расчёт и конструирование базы колонны4.7.1. Общие соображенияНазначение базы колонны:распределять сосредоточенное давление от стержня колонны по площадке фундамента (это достигается с помощью опорной плиты);обеспечивать закрепление нижнего конца стержня колонны в соответствии с принятой расчётной схемой (шарнирное или жёсткое).Для более равномерной передачи усилий используют базы с траверсами. В них нагрузка с колонны передается сначала на траверсы, а затем - на опорную плиту. Траверсы играют роль рёбер, укрепляющих плиту, и способствуют снижению её толщины.При шарнирном сопряжении базы с фундаментом анкерные болты крепятся непосредственно к опорной плите. Благодаря гибкости плиты обеспечивается необходимая податливость соединения (возможность угла поворота). Анкерные болты служат только для фиксации положения колонны и не рассчитываются.При жёстком сопряжении анкерные болты крепят к выносным консолям траверс и затягивают с напряжением, близким к расчётному сопротивлению. Благодаря этому возможность какого-либо угла поворота базы относительно фундамента устраняется. Анкерные болты рассчитывают на восприятие растягивающих усилий, стремящихся оторвать опорную плиту от подошвы фундамента.В данном производственном здании колонна в плоскости рамы имеет жёсткое сопряжение с фундаментом, а из плоскости — шарнирное.Ширина сквозной колонны hн = 1250 мм > 1000 мм, поэтому устраиваем раздельные базы под каждую ветвь.Ветви сквозной колонны работают на продольные осевые силы, поэтому их базы рассчитываем и конструируем как для центрально-сжатых колонн.Конструкция базы обычно предусматривает возможность применения безвыверочпого метода монтажа колонн. Сущность метода заключается в том, что опорную плиту устраивают отдельно от колонны, приводя в проектное положение при помощи трёх установочных винтов. Зазор между низом плиты и верхом фундамента заполняют раствором, на плиту наносят риски. Затем по рискам ставят колонну. Торец колонны и нижняя кромка траверс фрезерованы, а плита имеет строганную поверхность, поэтому колонна сразу, без выверки, занимает проектное положение, в котором её закрепляют анкерными болтами. Стержень колонны приваривают к плите монтажными швами.4.7.2. Расчётные усилияРасчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны (сечение 4 - 4)N1= -1241,6 кН; M1= 1979,9 кНм N2= -1219,0, кН; M2= -1653,0 кНм Определим усилия в ветвях колонны:Подкрановая ветвь шатровая ветвь 4.7.3. Расчёт опорных плитОпределение требуемой площади плитТребуемая площадь опорной плиты определяется из условия сопротивления бетона фундамента местному сжатию.Местное сжатие бетона возникает из-за того, что площадь опорной плиты А0 значительно меньше площади верхнего обреза фундамента Af. За счёт включения в работу бетона нагруженной части фундамента прочность бетона нагруженной части увеличивается и это учитывается коэффициентом φb:φb = 3AfA0Так как площадь Af нам неизвестна принимаем φb = 1,2.Расчетное сопротивление бетона класса В15 Rb = 8,5 МПа.Расчетное сопротивление бетона местному сжатиюRb,loc = φb = 8,51,2 = 10,2 МПа.Требуемая площадь для опорной плиты подкрановой ветви: Требуемая площадь для опорной плиты подкрановой ветви: Компоновка размеров опорных плитРазмеры опорных плит в плане принимаются из двух условий:- из условия обеспечения требуемой площади;- из условия обеспечения необходимой величины свесов (с1, с2) плиты: обычно они составляют 50.. .60 мм.Кроме того, чтобы в ветви колонны не появлялись дополнительные изгибающие моменты, центр плиты совмещается с центром тяжести ветви, и траверсы относительно центра тяжести ветви располагаются симметрично.Окончательно размеры опорной плиты принимаются кратными 10 мм.Толщина опорной плиты определяется из условий её работы на изгиб под действием реактивного отпора (давления) фундамента. При этом плита рассчитывается как пластина, опирающаяся на элементы базы. Изгибающие моменты определяются для отдельных участков плиты. Для удобства участки рассчитывают как полосы шириной 1 см.Опорная плита подкрановой ветвиПринимаем размер свеса С2 = 5 см; В = 50 + 25 = 60; принимаем В = 60см. , принимаем 45 см.см2Рассчитываем напряжение под плитой базы:кН/см2 Конструируем базу колонны с траверсами толщиной 12мм, приваривая их к полкам колонны и к плите угловыми швами. Определим изгибающие моменты на отдельных участках плиты: участок1: консольный свес кНсм;участок 2 : плита опертая на 3 стороныкНсм;участок 3 : плита опертая на 4 стороныкНсм;Принимаем для расчета Мmax = М3= 16,24 кНсм.Требуемая толщина плиты: Принимаем tпл=22 мм с учетом фрезеровки.Прикрепление траверс к колонне выполняем полуавтоматической сваркой.Толщину траверс принимаем tтр=1,2 см, высоту hтр=50 см.Расчетные характеристики: Rwffwf = 240,91 = 21,6 кН/см2Прикрепление траверсы к колонне рассчитываем по металлу шва, принимая катет угловых швов kш=10мм.=< 21,6 кН/см2.Крепление траверсы к плите принимаем угловыми швами kш=10мм.=< 21,6 кН/см2.Швы удовлетворяют требованиям прочности. При вычислении суммарной длины швов с каждой стороны шва не учитывалось по 1см на непровар.Приварку торца колонны к плите выполняем конструктивными швами kш=6 мм, так как эти швы в расчете не учитывались. Рис. 4.6 Конструкция раздельной базы колонныОпорная плита шатровой ветвиС2 = 5 см; В = 50 + 25 = 60; принимаем В = 60см. , принимаем 50 см.