Определение размеров опорной плиты в плане

Определяем расчетное усилие в колонне на уровне базы с учетом собственного веса колонны:

где   k = 1,2 – конструктивный коэффициент, учитывающий вес решетки, элементов базы и оголовка колонны. Давление под плитой принимается равномерно распределенным. В центрально-сжатой колонне размеры плиты в плане определяются из условия прочности материала фундамента:

где    y – коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки по площади смятия (при равномерном распределении напряжений     y =1);

Rb,loc – расчетное сопротивление бетона смятию под плитой, определяемое по формуле

Rb,loc = αφbRb = 1 ∙ 1,2 ∙ 7,5 = 9 МПа = 0,9 кН/см2,

где    a = 1 – для бетона класса ниже B25;

Rb = 7,5 МПа для класса бетона B12,5 – расчетное сопротивление бетона сжатию, соответствующее его классу и принимаемое по табл. 4.3;

jb – коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона сжатию в стесненных условиях под опорной плитой и определяемый по формуле

здесь Af1 – площадь верхнего обреза фундамента, незначительно превышающая площадь опорной плиты Af.

Таблица 4.3

Расчетные сопротивления бетона Rb

Коэффициент jb принимается не больше 2,5 для бетонов классов выше B7,5 и не больше 1,5 для бетонов класса B7,5 и ниже.

Предварительно задаемся jb = 1,2.

Размеры плиты (ширина B и длина L) назначаются по требуемой площади Af, увязываются с контуром колонны (свесы опорной плиты должны быть не менее 40 мм) и согласуются с сортаментом (рис. 4.14).

Рис. 4.14. К расчету опорной плиты

Назначаем ширину плиты:

B = h + 2tt + 2c = 36 + 2 · 1 + 2 · 4 = 46 см,

где    h = 36 см – высота сечения стержня колонны;

tt  = 10 мм – толщина траверсы (принимают 8 – 16 мм);

с = 40 мм – минимальный вылет консольной части плиты (предварительно принимают равным 40 – 120 мм и при необходимости уточняют в процессе расчета толщины плиты).

Требуемая длина плиты

Для центрально-сжатой колонны опорная плита должна быть близкой к квадрату (рекомендуемое соотношение сторон L/В ≤ 1,2). Принимаем квадратную плиту с размерами В = L = 480 мм.

Площадь плиты Af  = LВ = 48 · 48 = 2304 см2.

Площадь обреза фундамента (размеры верхнего обреза фундамента устанавливаем на 20 см больше размеров опорной плиты)

Фактический коэффициент

Расчетное сопротивление бетона смятию под плитой

Rb,loc = 1 ∙ 1,26 ∙ 7,5 = 9,45 МПа = 0,95 кН/см2.

Проверяем прочность бетона под плитой:

Уменьшение размеров плиты не требуется, так как она была принята с минимальными размерами в плане.