// //
Дом arrow Научная литература arrow Шпоры металлы arrow 28 конструкция и расчет баз центрально сжатой колонны
28 конструкция и расчет баз центрально сжатой колонны

28. Конструкция и расчет баз центрально сжатой колонны.

1.Типы и конструктивные особенности баз.

Конструкция базы должна отвечать принятому в расчетной схеме колонны способу сопряжения ее с основанием. При шарнирном сопря­жении база при действии случайных моментов должна иметь возмож­ность некоторого поворота относительно фундамента; при жестком сопряжении необходимо обеспечить сопряжение базы с фундаментом,не допускающее поворота.

По конструктивному решению базы  могут быть с траверсой (рис. VIII. 18,а), с фрезерованным торцом (рис. VIII.18,6) и с шарнир­ным устройством  в виде центрирующей плиты (рис. VIII.18, в).

При сравнительно небольших расчетных усилиях в колоннах (до 4000—5000 кН) чаще применяются базы с траверсами. Траверса воспри­нимает нагрузку со стержня колонны и передает ее на опорную плиту. Чтобы увеличить равномерную передачу давления с плиты на фунда­мент, жесткость плиты увеличивают дополнительными ребрами между ветвями траверсы (рис. VIII.19,а). В легких колоннах роль траверсы могут выполнять консольные ребра, приваренные к стержню колонны и опорной плите (рис. VIII.19,б). В колоннах с большими расчетными усилиями (6000—10000 кН и более) целесообразно фрезеровать торец базы (рис. VIII.22). В этом случае траверса и ребра отсутствуют, а плита (чтобы равномерно передать нагрузку на фундамент) должна иметь значительную толщину. Конструкция базы с фрезерованным торцом значительно проще и поэтому рациональнее.

Базы с шарнирным устройством (рис. VIII. 18,в) четко отвечают расчетной схеме, но из-за большей сложности монтажа в колоннах применяются редко. Конструкция и расчет таких баз рассмотрены в гл. XVII.

При шарнирном сопряжении колонны с фундаментом анкерные болты ставят лишь для фиксации проектного положения колонны к закрепления ее в процессе монтажа. Анкеры в этом случае прикрепля­ют непосредственно к опорной плите базы, и благодаря гибкости пли­ты обеспечивается необходимая податливость сопряжения при дей­ствии случайных моментов (рис. VIII. 19, а, б). При жестком сопряже­нии анкеры прикрепляют к стержню колонны через специальные столики и затягивают  с напряжением, близким к расчетному сопротивлению, чтоустраняет возможность поворота колонны.(рис. VIII.19.в)

Диаметр анкерных болтов при шарнирном сопряжении принимают равным 20—30 мм, а при жестком d=24.,.36 мм. Для возможности некоторой передвижки колонны в процессе ее установки диаметр от­верстия для анкерных болтов принимают в 1,5—2 раза больше диамет­ра анкеров. На анкерные болты надевают шайбы с отверстием, кото­рое на 3 мм больше диаметра болта, и после натяжения болта гайкой шайбу приваривают к базе.                          

2.Расчет и конструктивное оформление базы с траверсой и консольными ребрами

После выбора типа базы расчетом  устанавливают размеры опорной плиты в плане и ее толщину (рис. VIII,20). Требуемая площадь плиты   28

Где N-расчетная нагрузка на колонну; -расчетное сопротивление сжатию материала фундамента.

При площади опорной плиты Fпл, значи­тельно меньшей площади верхнего обреза фундамента Fф, расчетное сопротивление повышается и его можно определить по формуле   28    (VIII.38а)

где Rбетрасчетное     сопротивлние бетона осевому сжатию.

Размеры плиты В и L определяют в пре­делах требуемой площади по конструктив­ным соображениям в зависимости от размещения  ветвей  траверсы или укрепляющих плиту ребер.

Плита работает как пластинка на упру­гом основании,   воспринимающая давление от ветвей траверсы и ребер. Опыты показа­ли, что давление на фундамент распределя-

28

28

28

28

28

ется неравномерно, с пиками в местах передачи нагрузки. Однако для простоты расчета давление под плитой принимается равномерно распре­деленным. Плиту рассчитывают как пластинку, нагруженную (снизу) равномерно распределенным давлением фундамента и опертую на элементы сечения стержня и базы колонны (ветви траверсы, диафрагмы , ребра и т. п.).

В соответствии с конструкцией базы плита мвжет иметь участки, опертые на четыре канта (контур 1 на рис. VIII.20), на три канта 2, на два канта 3 (параллельных друг другу или сходящихся под углом) и консольные 4.

Наибольшие изгибающие моменты, действующие на полосе шири­ной 1 см, в пластинках, опертых на четыре или три канта, определяют по формулам:

при опирании на четыре канта

28 (VIII. 39)

при опиранин на три канта

28  (VIII.40)

Где q-давление на 1см.2 плиты, равное среднему напряжению на фундамент.

Коэффициенты получены акад. Б. Г. Галеркиным и приведе­ны в табл. VIII.7 и VIII.8. Коэффициент к более короткой а. Коэффициент и b берутся между кромками ветвей траверсы или ребер.

При отношении сторон  b/a>2 расчетный момент определяется как для однопролетной балочной плиты. 28  (VIII.41)

При опирании плиты на два канта, сходящихся под углом, можно (несколько в запас) пользоваться формулой  (VIII.40), принимая раз­мер а1 по диагонали между кантами, размер b1 равным расстоянию от вершины угла до диагонали.

Изгибающий момент на консольном участке, плиты

 28   (VIII. 42)

По наибольшему из найденных для различных участков плиты из­гибающих моментов определяют требуемый момент сопротивления плиты шириной 1см.

28

А по нему требуемую толщину плиты

28   (VШ.43)

Обычно толщину плиты принимают в пределах 20—40 мм.

При резком отличии моментов по значениям на различных участках плиты   надо   внести изменения в схему опирания   плиты,   чтобы   по возможности выравнить значения   моментов,  что должно привести  к облегчению базы.

Усилие стержня колонны передается на траверсу через сварные швы, длина которых и определяет высоту траверсы.

Если ветви траверсы прикрепляют к стерж­ню колонны четырьмя швами, то

28   (VIII.44)

Где коэффициент

Толщину углового шва hш  принимают не более 1-1,2 толщины ветви траверсы,которую из конструктивных соображений назначают равной 10-16 мм. Высоту траверсы следует принимать не более 85

Если по формуле (VIII.14) требуется слишком большая высота траверсы , то можно учесть частичную передачу усилия на плиту непосредственной    приваркой к плите стержня колонны. Швы, прикрепляющие ветви траверсы к опорной плите, рассчитывают на полное усилие,действующее  в колонне.

Прикрепление диафрагм к ветвям траверсы (рис. VIII.19.а) расчитывают в запас прочности на усилие  28 

Где q-напряжение фундамента под опорной плитой, кН/см2 ; a-рассстояние между ветвями траверсы; b-ширина полосы плиты,передающей давление на диафрагму.

При учете опирания плиты на три или четыре канта линии раздела передачи давления принимают по биссектрисам углов.

Прикрепление консольных ребер к стержню колонны (рис. VIII.19, б) рассчитывают на момент и поперечную силу.

Момент в плоскости прикрепления  28   (VIII.46)

Где сk-ширина грузовой площади; -вылет консоли.

Поперечная сила в прикреплении консоли

28

Если ребра крепят к стержню колонны угловыми швами, швы прове­ряют по равнодействующей напряжений от изгиба и поперечной силы

28   (VIII.47)

А если стыковым швом-на приведенные напряжения

28  (VIII.47’)

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.