6.4.4. Бази колон

База служить для передачі навантаження зі стержнів стояка на фун­дамент і розподілу його по фундаменту (рис. 6.43). Вона складається з металевої опорної плити і неметалевого фундаменту (бетону, залізобетону, цегли тощо). Для стояків суцільного і наскрізного перерізів при невеликому розносі стержнів застосовують бази з загальною плитою (рис. 6.43, а). При великому розносі стержнів наскрізного перерізу раціонально використову­вати роздільні бази з окремою плитою для кожного стержня (рис. 6.43, б).

Проектування бази починається з призначення товщини плити. Тов­щина плит в залежності від величини навантаження приймається 16- 30 мм. Розміри плити призначають такими, щоб максимальні

напруження у фундаменті під плитою були не більше що допуска­ються для матеріалу фундаменту, наприклад для цегельної кладки для бетону - для залізобетону - і вище. Матеріал фундаменту і його проектантові задається.

Для баз центрально навантажених колон визначають площу плити (рис. 6.44) за формулою:

Задавши один з розмірів, наприклад, В_пл, з конструктивних розумінь (більшим за ширину колони), другий розмір можна визначити з формули:

При роздільних базах визначають розміри плити за навантаженням в окремому стержні стояка.

Плита працює на згин від рівномірно розподіленого навантаження (відпорного тиску-реакції фундаменту):

Прицьому різні ділянки плити будуть працювати на згин в різних умо­вах. Ділянка 1 працює і розраховується як консоль (рис. 6.44, б). Для цьо­го візьмемо полосу шириною 1 см і визначимо момент в перерізі 1—1:

Друга ділянка плити 2 працює як плита, оперта по контуру і заванта­жена знизу навантаженням Максимальні моменти в її центрі будуть:

• в напрямі розміру

• в напрямі розміру

де а - коротка сторона прямокутника; - коефіцієнти (таблиця 6.6).

де d - довжина вільного краю плити; - коефіцієнт (таблиця 6.17).

Третя ділянка плити працює як плита, що спирається трьома сторонами. Небезпечною для неї є точка т, де:

Визначаємо максимальний момент і уточнюємо товщину плити:

де - граничні напруження для матеріалу плити.

де - зусилля в окремому стержні; - відстань між осями стержнів, - кількість стержнів.

Для ексцентрично стиснутих колон з загальною плитою спочатку задаються шириною плити а потім визначають довжину плити виходячи з умови, що максимальні напруження у фундаменті на кромці плити були менші за граничні напруження фундаменту на стиск:

Для баз з роздільними плитами за напруженнями від зусилля в окре­мому стержні стояка як центрально стиснутого:

Звідси:

Тоді:

Після визначення розмірів плити переходять до конструювання бази як у випадку центрально стиснутих колон.

Збільшення міцності плит шляхом потовщення плити малоеффек- тивне і веде до перевитрати матеріалу. Тому рекомендується застосову­вати траверси або ребра.

Якщо ширина велика, то ставлять поперечні траверси (рис. 6.45).

Розміри траверс (ребер) призначають наступні: висота товщина переріз А—А з траверсами перевіряють

на вигин:

Шви, що з'єднують стержень стояка з базою, необхідно перевіряти в опорному перерізі за напруженнями:

- для ексцентрично навантаженого стояка зусиллям N і моментом М:

- для стояка центрально навантаженого зусиллям N:

де - загальна довжина швів; - момент інерції швів відносно осі згину; - розмір перерізу по осі х—х.

Якщо перевірка показує, що переріз швів недостатній, змінюють кон­струкцію бази, зварних з'єднань або катет швів і повторюють розрахунок.