57, Конструкция, работа и расчет оголовка центрально-сжатой колонны сквозного сечения.

Виды опирания:

1. шарнирное (опирание конструкции сверху). Передача нагрузки

происходит через опорное ребро или фланец на опорную плиту, которые пристрагиваются друг к другу. Через промежуток ребра реакция передается на стержень колоны.

2. жесткое опирание(примыкание конструкции сбоку). Опорный столик и опорное ребро строгать, чтобы плотнее стояли друг к другу. Опорнуюплитуназначаюттолщиной 20-30мм.

Если опорная плита и торец колоны фрезируются, то сварные швы соединяющие плиту с колонной назначаются конструктивно по минимальному катету, в противном случае по расчету. ,

где - суммарная длина швов, прикрепляющих опорную плиту к колоне. Опорная плита должна выходить за торцы колоны на 15мм из условия размещения сварных швов.

Толщина опорных ребер назначается из условия смятия торцовой поверхности

- длина смятия. ,

, назначается из условия прочности сварных швов, прикрепляющих его к колоне.

,

,

,

Стенку колонны необходимо проверить на срез по граням прикрепления опорных ребер на силу N.

,58.Опирание центрально-сжатой колонны на фундамент, конструкции баз колонн.

База – элемент колонны, служащий для передачи нагрузки с колонны на фундамент.

В зависимости от типа и высоты сечения колонн, применяют общие и раздельные базы, которые могут быть без траверс(1. под сплошные кол. 2. под сквозные кол сплошные 3. под сквозные кол раздельные), с общими траверсами (1. общая база сплошной кол 2. с двустенчатыми траверсами сквозная кол 3. база с одностенчатыми траверсами 4. раздельная база с двустенчатыми траверсами сквозных кол).

,

С помощью базы осуществляется жесткое или шарнирное сопряжение колоны с фундаментом. При жестком сопряжении предусматривают установку и заделку в бетоне анкерных болтов, которые устанавливаются в плоскости действия момента. При шарнирном сопряжении анкерные болты устанавливают с двух сторон колонны по ее оси, что обеспечивает некоторую податливость сопряжению.

Существует два способа установки колонны на фундамент: 1. с выверкой колонны в процессе монтажа. 2. безвыверочный монтаж (менее трудоемкий)

59. Расчет опорной плиты базы центрально-сжатых стальных колонн.

После выбора типа базы расчетом устанавливают размеры опорной плиты в плане и ее толщину. В центрально-сжатых колоннах размеры плиты в плане определяют из условия прочности фундамента. Требуемую площадь плиты определяют по формуле:

A_тр= , где R_b – расчетное сопротивление бетона сжатию;

• – коэффициент, принимаемый равным 1,2...1,3.

Размеры плиты (В и L) принимаются с учетом типа сечения колонны, расположения стержня в плане, а также размещения траверс и укрепляющих плиту ребер. Вылет консольной части плиты принимают вначале 80…120 мм и уточняют в процессе расчета толщины плиты. Плита работает как пластинка на упругом основании, воспринимающая давление стержня, траверс и ребер. Толщина опорной плиты определяется ее работой на изгиб как пластинки, опертой на торец колонны, траверсы и ребра и загруженную снизу равномерно распределенной нагрузкой от отпора фундамента q=N/А_пл. Плита может иметь участки, опертые на четыре, три канта или два канта.

Наибольшие изгибающие моменты, действующие на полосе шириной 1 см в пластинках, опертых на 3 или 4 канта, определяются по формулам: при опирании на три канта:М=qс²; (8)при опирании на четыре канта:М=qa², (9)где q – расчетное давление на 1 см² плиты, принимаемое равным напряжению в железобетонном фундаменте;_.,  – коэффициенты, зависящие от отношения сторон расчетного участка плиты, принимаются по табл.;  – от отношения более длинной стороны к короткой;  – от отношения закрепленной стороны пластинки к свободной.

При отношении сторон b/a > 2 расчетный момент определяется как для однопролетной балочной плиты по формуле: М=qa²/8. Толщина плиты определяется по наибольшему изгибающему моменту, вычисленному на различных участках: t_пл= . Рекомендуется принимать толщину плиты в пределах 20…40 мм.

Диаметр анкерных болтов при шарнирном сопряжении принимают равным d 20…30 мм, а при жестком d 24…36 мм. Диаметр отверстия для анкерных болтов принимается в 1,5…2 раза больше диаметра анкеров. На анкерные болты надевают шайбу с отверстием, которое на 3 мм больше диаметра болта, и после натяжения болта гайкой шайбу приваривают к базе.

Предполагается, что усилие N со стержня колонны передается на траверсу, а затем на фундамент. Усилие стержня колонны передается на траверсу через сварные швы, длина которых определяет высоту траверсы. Если ветви колонны прикрепляются к стержню колонн четырьмя швами, то высота траверсы определяется по формуле:

.

Высота углового шва принимается не более 1…1,2 толщины ветви траверсы, которая из конструктивных соображений устанавливается равной 10…16 мм. Высота траверсы принимается не более 85β_wκ_f.