korobeinikov-04 / Лекция 8МК
.docЛекция 8
БАЗЫ КОЛОНН
3. Конструктивные особенности баз
Базы колонн служат для передачи усилия от колонн на фундамент. Их основная задача – обеспечить равномерное распределение нагрузки, а также жёсткое либо шарнирное крепление колонны.
Существует 3 типа баз колонн: с траверсами, с фрезерованным торцом, с шарнирным устройством в виде центрирующей плиты.
Рис. 8.1. Типы баз центрально сжатых колонн.
Базы с траверсами применяются при нагрузке на колонну N=4000÷5000 кН.
Шарнирное и жёсткое сопряжение колонны с фундаментом.
Базы с фрезерованным торцом применяются при нагрузке N=6000÷10000 кН.
Диаметр анкерных болтов: при шарнирном сопряжении Ø20-30 мм; при жёстком сопряжении Ø24-36 мм.
4. Расчет баз с траверсами и консольными ребрами
Устанавливаются размеры опорной плиты в плане и её толщина.
Требуемая площадь плиты из условия прочности фундамента:
(8.1)
N – расчётная нагрузка на колонну;
Rb,loc – расчётное сопротивление бетона смятию;
(8.2)
Rb – расчётное 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;
φb≤2,5 для бетонов класса выше В7,5;
φb≤1,5 для бетонов класса В3,5; В5; В7,5.
Рис. 8.2. Виды опирания пластинок.
Таблица 8.1
Коэффициенты α для расчёта на изгиб плит, опёртых на 4 канта
b/a |
1 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2 |
>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 8.2
Коэффициенты β для расчёта на изгиб плит, опёртых на 3 или на 2 канта
b/a1 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
2 |
>2 |
β |
0,060 |
0,074 |
0,088 |
0,097 |
0,107 |
0,112 |
0,120 |
0,126 |
0.132 |
0,133 |
(8.3)
Требуемый момент сопротивления плиты шириной 1 см:
(8.4)
Требуемая толщина плиты:
. tпл=16÷40 мм (8.5)
Ширина плиты с рёбрами и траверсой:
(8.6)
Втрав– расстояние между ветвями траверсы (h или b колонны);
tтрав – толщина траверсы. Устанавливается по конструктивным соображениям толщиной tтрав=10÷16 мм.;
с – свободный выступ плиты за траверсу (свес плиты), с=2÷6 см.
Высота траверсы hтрав определяется суммарной длиной швов, прикрепляющих её к колонне:
см; (8.7)
При креплении траверсы к стержню колонны 4-мя швами высота траверсы определяется по формуле:
(8.8)
Толщина угловых швов принимается равной: kf≤(1,0÷1,2) tтрав
По конструктивным соображениям высота траверсы должна быть не более:
. (8.9)
5. Расчет и конструирование баз с фрезерованным торцом стержня колонны
Рис. 8.3. База с фрезерованным торцом стержня.
Требуемая площадь опорной плиты определяется из условия прочности материала фундамента:
(8.10)
Изгибающий момент в плите по кромке колонны:
, (8.11)
А – площадь трапеции;
С – расстояние от ц.т. до кромки колонны.
Толщина опорной плиты:
(8.12)
Если толщина опорной плиты tпл > толщины t прокатного листа (40-50 мм), то применяются литые плиты.
6. Оголовки колонн и сопряжение балок с колоннами
Сопряжения балок с колонной могут быть шарнирными и жесткими.
Рис. 8.4. Оголовки колонн при опирании балок сверху: а – сквозная колонна; б – сплошная колонна.
При шарнирном сопряжении оголовок колонн состоит из плиты и рёбер, передающих нагрузку на стержень колонны (рис.8.4). При конструировании оголовка должна быть обеспечена передача опорного усилия на жёсткие элементы колонны.
Толщина плиты оголовка назначается конструктивно: t=20÷25 мм.
Снизу рёбра оголовка укрепляются горизонтальными диафрагмами.
Жёсткое сопряжение.
Рис. 8.5. Опирание балок на колонну сбоку.
Столик приваривается к колонне по 3-м сторонам.
Зазор в болтах 3÷4 мм - для плотной установка балки на опорный столик.