Расчёт и проектирование элементов рабочей площадки под технологическое оборудование

h_f= h_pl+2×(15…20)= 34+2×15=64 см

b_f=b_pl+2(15…20)=14+2×15=44см

Фактическая величина расчетного сопротивления  бетона при местном сжатии опорной  плитой базы колонны составит:

2.8 кН/см²

При этом должно соблюдаться условие:

2.8>1,55

Условие не выполняется, поэтому в дальнейших расчетах используем величину R_b,loc=1,55 кН/см²

 

Рис. 7База колонны сплошного сечения

Напряжения  местного сжатия бетона, являющиеся реактивным давлением фундамента на опорную плиту, проверяются по формуле:

кН/см² кН/см²

Условие выполняется, размеры опорной плиты достаточны.

Для назначения толщины опорной плиты необходимо определить действующие в ней изгибающие моменты, величины которых зависят от конфигурации её участков

 

 

Величины  моментов составят:

- в консольной  части плиты (участок 1):

кН×см

- в части  плиты, опертой по трем сторонам (участок 2):где α - коэффициент, определяемый по табл.1, в зависимости от отношения длин короткой закреплённой стороны участка 2 к его свободной стороне

а₂ = 0,5×(b_pl- 2b_f) =0,5×(12 - 2×7) = 1см, b₂ = h = 18 см.

 а₂/b₂ = 1/18 = 0,05см

Так как  а2/b2 =0,05_.  Изгибающий момент определяем как для консольной части плиты, т.е.

Для определения  изгибающего момента в части  плиты, опертой по четырем сторонам, (участок 3) вначале необходимо определить по табл.2 значение коэффициента β в соответствии с отношением .

а_з = h = 18см, b₃ = 2b_f=2×7 =14см.

= 18/14=1.2см

принимаем β=0.63

0,63×1.18×14²=145.7кН×см

Толщину опорной  плиты определим по наибольшему  из найденных изгибающих моментов

см

Окончательную толщину опорной плиты назначаем  по сортаменту листовой стали (табл.8 приложений) t_p = 36 мм.

Траверсу  базы привариваем к колонне вертикальными  швами, выполняемыми ручной сваркой.

Толщину траверсы принимаем конструктивно  =16 мм. Катет углового шва:к_f = - 0,2см = 1,6см - 0,2см = 1,4 см> 0,4см. Высоту траверсы назначим из условия полной передачи усилия от колонны на опорную плиту через сварные швы:

см

Высота  траверсы также не должна превышать:

=83,3 см

По конструктивным соображениям принимаем высоту траверсы h_d = 20 см.

Анкерные  болты базы колонны назначаем  конструктивно диаметром 20 мм с глубиной заделки в фундамент не менее 700 мм.

6. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕМОНОЛИТНОГО  ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГОЦЕНТРАЛЬНО НАГРУЖЕННОГО ФУНДАМЕНТА

6.1. Определение размеров фундамента

 

Принимаем глубину заложения  фундамента d_f=150 см (см. стр.26).

Определим нормативную нагрузку на фундамент (формула 6.1):

Вычислим требуемую  площадь подошвы фундамента (формула 6.2):

где принимаем R₀= 0.02 кH/см²(см. стр.26).

Определим размер стороны  подошвы центрально нагруженного и квадратного в плане фундамента (рис.12, формула 6.3):

a_f≥ √ =√28758,2= 169,58см.

Окончательно принимаем  сторону фундамента а_f=170 см.

 

Вычислим минимальную  рабочую высоту фундамента у основания  подколенника из условия продавливания по поверхности пирамиды при действии расчетной нагрузки. Предварительно определяем реактивное давление основания: р_sf= 562.25/170²=0,02кН/см² . Минимальная рабочая высота фундамента (формула 6,4):

 

Полная высота фундаментной плиты (формула 6.5):

Н_fp = 17.4+4 = 22.4см.

Окончательно   назначаем   полную   высоту   фундаментной   плиты Н_fp=25 см (рис.19).

 

6.2. Подбор  арматуры для фундаментной плиты

 

Определим изгибающий момент, возникающий в фундаментной плите (формула 6.6);

М₁=0,125p_sf×(a_f–a_i)²×a_f= 0.125×0.02×(170- 17.4)² ×170=9896.8кНсм.

Вычислим необходимую площадь  поперечного сечения рабочих стержней (формула 6.7):

 

 

Зададимся шагом стержней s= 100 мм, определим количество стержней n при ширине стороны фундамента a_f=170см.

 

где 100 - сумма длин выпусков арматуры и защитного слоя бетона по концам стержней, соответственно, 2×20 мм и 2×30 мм (могут быть приняты другими).

Определим площадь сечения одного стержня:

По сортаменту стержневой и проволочной арматуры (табл.6 приложений) принимаем диаметр стержней 16 мм А240С, для которого а_s.l=2.011cм²> 1.65 см². Так как фундамент квадратный в плане, диаметр и шаг стержней другого направления такие же.

 

Рис. 8.   Монолитный   железобетонный   центрально   нагруженный фундамент.

Проверим процент армирования  фундамента (формула 6.8):

 

 

Условие выполняется,   фактический   процент   армирования превышает минимальный.