БАЗЫКОЛОНН
Конструктивные особенности баз
Базы колонн служат для передачи усилия от колонн на фундамент. Их основная задача – обеспечить равномерное распределение нагрузки, а также жесткое либо шарнирное крепление колонны.
З типа баз колонн: с траверсами; с фрезерованным торцом; с шарнирным устройством в виде центрирующей плиты.
Базы с траверсами: N =4000÷5000 кН.
Шарнирное и жесткое сопряжение колонны с фундаментом.
Базы с фрезерованным торцом: N =6000÷10000 кН.
Шарнирное сопряжение
Диаметр анкерных болтов: при шарнирном сопряжении Ø20-30 мм; при жестком сопряжении Ø24-36 мм
Расчет баз с траверсами и консольными ребрами
Устанавливаются размеры опорной плиты в плане и ее толщина.
Требуемая площадь плиты из условия прочности фундамента:
(1)
N – расчетная нагрузка на колонну;
Rb,loc – расчетное сопротивление бетона смятию;
(2)
Rb – расчетное сопротивление бетона для предельных состояний 1-й группы на осевое сжатие;
α=1 для бетонов класса ниже В25;
; Ap – площадь опорной плиты; Af – площадь верхнего обреза фундамента;
φ b ≤2,5 для бетонов выше В7,5;
φ b ≤1,5 для бетонов В3,5; В5; В7,5.
Рис.11.2. Виды опирания пластинок
 | |||
 |
Таблица 1
Коэффициенты α для расчета на изгиб плит, опертых на 4 канта
| b/a | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | >2 | ||
| α | 0,048 | 0,055 | 0,063 | 0,069 | 0,075 | 0,081 | 0,086 | 0,091 | 0,094 | 0,098 | 0.100 | 0,125 |
Таблица 2
Коэффициенты β для расчета на изгиб плит, опертых на 3 или на 2 канта
| b/a 1 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | >2 | |
| β | 0,060 | 0,074 | 0,088 | 0,097 | 0,107 | 0,112 | 0,120 | 0,126 | 0.132 | 0,133 |
(3)
Требуемый момент сопротивления плиты шириной 1 см:
(4)
Требуемая толщина плиты:
. t пл=16÷40 мм (5)
Ширина плиты с ребрами и траверсой:
(6)
В трав– расстояние между ветвями траверсы (h или b колонны)
t трав – толщина траверсы. Устанавливается по конструктивным соображениям:
t трав=10÷16 мм.
с – свободный выступ плиты за траверсу; с =2÷6 см.
Высота траверсы h трав определяется длиной швов, требующихся для ее прикрепления к колонне. Если ветви траверсы прикрепляются к стержню колонны 4-мя швами, то
(7)
Толщина угловых швов kf ≤(1,0÷1,2) t трав
По конструктивным соображениям
. (8)
Расчет и конструирование баз с фрезерованным торцом стержня колонны
Рис.11.3. База с фрезерованным торцом стержня
Требуемая площадь плиты определяется из условия прочности материала фундамента:
(9)
Изгибающий момент в плите по кромке колонны
(10)
А – площадь трапеции;
С – расстояние от ц.т. до кромки колонны.
(11)
Если t пл> t прокатного листа (40-50 мм) то применяются литые плиты.
Оголовки колонн и сопряжение балок с колоннами
Сопряжения – шарнирные и жесткие
Рис.11.4. Оголовки колонн при опирании балок сверху: а – сквозная колонна; б – сплошная колонна
При шарнирном сопряжении оголовок колонн состоит из плиты и ребер, передающих нагрузку на стержень колонны (рис.11.4). При конструировании оголовка должна быть обеспечена передача опорного усилия на жесткие элементы колонны.
Толщина плиты оголовка назначается конструктивно: t =20÷25 мм.
Катет угловых швов, крепящих плиту по периметру торцов стержня:
(12)
- суммарная длина швов, крепящих опорную плиту к стержню колонны.
Катет шва прикрепляющего ребро оголовка к плите:
Минимальная высота ребра оголовка определяется требуемой длиной швов, передающих нагрузку на стержень колонны (
:
см. (13)
Толщина ребра оголовка определяется из условия сопротивления на смятие под полным опорным давлением:
(14)
lр – длина сминаемой поверхности, равная ширине опорного ребра балки плюс 2 толщины плиты оголовка колонны
Проверка ребра на срез:
(15)
Снизу ребра оголовка укрепляются горизонтальными диафрагмами.
Жесткое сопряжение.
Рис.11.5. Опирание балок на колонну сбоку.
Столик приваривается к колонне по 3-м сторонам.
Расчет сварных швов:
(16)
Коэффициент 1,3 учитывает непараллельность торцов.
Зазор в болтах 3÷4 мм - для плотной установка балки на опорный столик.