4.4.Расчет и конструирование базы колонны.

Нижняя развитая часть колонны, называемая базой, предназначена для передачи сосредоточенной нагрузки на бетонный фундамент и закрепления колонны с ним в соответствии с принятой расчётной схемой.

Толщину плиты принимают равной 20...40 мм, толщину травер­сы – 8...12 мм, ребра вырезают из листов толщиной 8...10 мм. Диаметр анкерных болтов конструктивно принимают равным 20...30 мм, диаметр отверстий (или ширину вырезов) для анкерных болтов – 30...50 мм. После натяжения болтов гайкой шайбу приваривают к плите. Торцы колонн фрезеруют после сборки стержня.

а) Площадь плиты базы определяется из условия прочности бетона фундамента смятию:

где кН/см²,

– площадь фундамента под плитой базы по обрезу;

– призменная прочность бетона.

см² .

Ширина плиты B:

,

где с – вылет консоли – принимают не более 60 мм.

см.

Длину плиты находят по формуле:

Принимаем L по конструктивным соображениям 55 см.

Проверяем фактическое напряжение смятия в бетоне под плитой базы:

кН/см² кН/см².

б) Плита работает на изгиб. В качестве опор для участков плиты служат полки и стенки колонн, траверсы и рёбра, в результате получаются участки, опёртые на четыре, три, два канта и консольные.

Для каждого участка вычисляем максимальные изгибающие моменты, действующие в полосе шириной 1 см.

- для консольного участка:

кНсм.

в участке с опиранием на 4 канта:

где а – меньшая сторона участка, см.

Так как , то .

кН/см².

• в участке с опиранием на три канта:

,

где d – длина свободного края участков, см.

Так как

По наибольшему значению момента вычисляем требуемую толщину плиты:

см.

Толщину плиты принимаем в соответствии с ГОСТ 82–70^* равной 36 мм .

в) Высота траверсы определяется из условий прочности на срез угловых швов, прикрепляющих листы траверсы к стержню колонны (общей длиной ):

; .

Для полного включения в работу угловых швов прикрепление траверсы должно удовлетворяться условие

.

Приравнивая правые части формул, определяют требуемый минимальный :

см.

Принимаем мм.

см.

Вычисляем высоту траверсы:

см см.

Толщину траверсы принимаем

Швы, прикрепляющие траверсы к плите базы, принимаем конструктивно к_f = 7 мм, так как торец колонны фрезеруется после приварки траверс.

Рис. 19 База центрально сжатой колонны

4. 4.5. Расчет и конструирование оголовка колонны

Если нагрузка передается на колонну через фрезерованные торцы опорных ребер, то плиту оголовка следует укрепить ребром и проверить прочность стенки на срез.

Требуемая площадь сечения поддерживающего ребра определяется из условия его смятия от действия двух реакций главных балок

ширина опорного ребра

толщина плиты оголовка t= 20…25 мм. Примем t= 20мм.

Требуемая толщина ребра

см

Принимаем

Длину ребра определяем из условия прочности срезу швов

Принимаем

Требуемую толщину стенки на участке оголовка определяют из условий ее прочности на срез.

2,42>1,2

Лист стенки в пределах поддерживающего ребра следует заменить вставкой с плавным переходом (1: 5) на стенку колонны. Длину вставки назначают на 100…140мм длинны поддерживающего ребра.

см

Торец колонны фрезеруют, плиту оголовка колонны приваривают конструктивными швами

Рис. 20.Оголовок колонны и тип сопряжения с балкой