где: Rc – призменная прочность (для бетона М-150 Rc=0,7 кН/см2)

ξ – вначале расчета можно приближенно взять 1,2

Требуемая площадь плиты:

см2

Ширина плиты принимается конструктивно:

см

Требуемая длина плиты:

см

где: а – принимается от 100 до 120 мм для размещения плавающей шайбы.

Принимаем Lпл=66 см

2. определение толщины плиты.

Плита работает как пластинка, опертая на траверсы и нагруженная равномерно-распределенным реактивным давление фундамента.

кН/см2

Определим максимальные моменты для отдельных участков плиты.

1 участок. Плита работает как пластинка, опертая по контуру:

кНсм

где: α – коэф. зависящий от отношения более длинной стороны участка а к более короткой b. a/b=46/36=1,28

2 участок. Плита работает как пластинка, опертая по трем сторонам:

кНсм

где: α – коэф. зависящий от отношения закрепленной стороны а1 к незакрепленной b1. так как a1/b1=10/36≤0,5, плита проверяется как консоль вылетом а1.

3 участок. Плита работает как консоль:

кНсм

Принимаем для плиты сталь С235 (по табл. 51 СНиП II-23-81), тогда Ry=2250 кг/см2

Требуемая толщина плиты:

см

Принимаем tпл=40 мм.

3. расчет траверсы.

Требуемая высота траверсы определяется необходимой длиной каждого из четырех швов, соединяющих ее с ветвями колонны.

При kf=1 см ≤1,2 tтрав=1x1=1 см

см

Принимаем hтрав=42 см

Проведем приближенную проверку траверсы по прочности:

Нагрузка на единицу длины одного листа траверсы:

кН/см

Изгибающий момент и поперечная сила в месте приварки к колонне:

кНсм

кН

Момент сопротивления сечения листа:

см3

Проверка прочности:

кН/см

кН/см

кН/см2

Таким образом с запасом прочности усилие в колонне полностью передается на траверсы, не учитывая прикрепление торца колонны к плите.

Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавтоматической сваркой в углекислом газе. Толщину траверс принимаем tтр = 12 мм , высоту hтр = 420 мм

.

Рис. 14

4.3 Расчет оголовка

Шарнирное опирание главных балок выполняется через передачу нагрузки на опорную плиту, через фрезерованные торцевые ребра жесткости.

Ширину опорной плиты принимаем b=58 см, толщина опорной плиты оголовка принимается конструктивно t/пл=2 см.

В зависимости от ширины опираемого торца балки принимаем ширину опорного оголовка bр = 27 см .

Так как, согласно условий задания, фрезирование торцевых поверхностей стержня колонны возможно, то толщина горизонтальных сварных швов принимается конструктивно kf=1см.

Высоту диафрагмы принимаем из условия прочности сварных швов:

см

Принимаем hд=42 см.

Требуемую толщину диафрагмы принимаем из условия прочности торца на смятие:

см

Требуемую толщину диафрагмы принимаем из условия прочности на срез:

см

Принимаем tд=2 см

Толщина планок, к которым крепится диафрагма:

см

Принимаем tпл=2 см

Проверим прочность диафрагмы и стенки колонны на срез:

кН/см2

кН/см2

Заданный оголовок удовлетворяет условиям прочности.

Устройство оголовка см. рис. 14

Рис. 15

Литература

1. СНиП II-23-81* «Стальные конструкции».

2. Беленя Е.И. «Металлические конструкции». – М.: Стройиздат,

1985 г.