Базы колонн. Типы баз колонн. Расчет и конструирование баз колонн



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Базы колонн. Типы баз колонн. Расчет и конструирование баз колонн



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. а), с фрезерованным торцом (рис. б)и с шарнирным устрой­ством в виде центрирующей плиты (рис. в).

Рис. Типы баз колонн

 

При сравнительно небольших расчетных усилиях в колоннах (до 4000-5000 кН) чаще применяются базы с траверсами. Траверса вос­принимает нагрузку от стержня колонны и передает ее на опорную пли­ту. Для увеличения равномерной передачи давления с плиты на фун­дамент, жесткость плиты увеличивают дополнительными ребрами между ветвями траверсы (рис. а). В колоннах с большими расчетны­ми усилиями (6000-10000 кН и более) целесообразно фрезеровать торец базы. В этом случае траверса и ребра отсутствуют и плита, что­бы равномерно передать нагрузку на фундамент, должна иметь значительную толщину. Конструкция базы с фрезерованным торцом значи­тельно проще и в этом случае позволяет вести монтаж более простым, безвыверочным способом.

Базы с шарнирным устройством (рис. б) четко отвечают расчетной схеме, но из-за большей сложности монтажа в колоннах применяются редко. При шарнирном сопряжении колонны с фундаментом анкерные бол­ты ставятся лишь для фиксации проектного положения колонны и за­крепления ее в процессе монтажа. Анкеры в этом случае прикрепляют­ся непосредственно к опорной плите базы; благодаря гибкости плиты обеспечивается необходимая податливость сопряжения при действии случайных моментов.

Диаметр анкерных болтов при шарнирном сопряжении принимают равным d = 20-30 мм, при жестком d = 24-36 мм. Для возможности некоторой передвижки колонны в процессе ее установки диаметр отвер­стия для анкерных болтов принимается 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.

27.Расчет и конструктивное оформление баз с траверсой и консольными ребрами

После выбора типа базы расчетом устанавливают размеры опорной плиты в плане и ее толщину (рис.).

Рис. К расчету базы колонны

Требуемая площадь плиты

, (1)

где N – расчетная нагрузка на колонну;

Rpb – расчетное сопротивление сжатию материала фундамента (бетона).

Размеры плиты В и L определяются в пределах требуемой нагрузки 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 распределяется неравномерно, с пиками в местах передачи нагрузки. Однако для простоты расчета давление под плитой принимается равномерно распределенным. Плиту рассчитывают как пластину, 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 может иметь участки, опертые на четыре канта - контур 1, на три канта – 2,на два канта - 3и консольные – 4 на рис.

Наибольшие изгибающие моменты, действующие на полосе шириной 1 см, в пластинках, опертых на 3 или 4 канта, определяют по формулам:

при опирании на три канта

, (2)

при опирании на четыре канта

, (3)

где q - расчетное давление на 1 см2 плиты, равное напряжению на фундамент.

α и β - коэффициенты, зависящие соответственно от отношения более длинной стороны b к более короткой а и от отношения закрепленной стороны пластинки b1к свободной а1. Разме­ры а и b берутся между кромками ветвей траверсы или ребер.

При отношении сторон расчетный момент определяется как для однопролетной балочной плиты по формуле

. (4)

При отношении сторон плита рассчитывается как консоль.

При опирании плиты на два канта, сходящихся под углом, для по­вышения запаса прочности можно пользоваться формулой (3). Для этой цели следует принимать размер а1 по диагонали между кантами, размер b1 равным расстоянию от вершины угла до диагонали (рис.).

Изгибающий момент на консольном участке плиты определяется по
формуле

. (5)

По наибольшему из найденных для различных участков плиты из­гибающих моментов определяется момент сопротивления плиты шири­ной 1см , а по нему требуемая толщина плиты:

. (6)

Обычно толщину плиты принимают в пределах 20 - 40 мм. При рез­ком отличии моментов по величине на различных участках плиты надо внести изменения в схему опирания плиты, чтобы по возможности выравнить величины 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 прикрепляются к стержню колонн четырьмя швами, то получить требуемую высоту траверсы можно по формуле:

. (7)

Высота углового шва принимается не более 1 - 1,2 толщины ветви тра­версы, которая из конструктивных соображений устанавливается равной 10 - 16 мм. Высоту траверсы следует принимать не больше 85 ∙ kf.

Швы, прикрепляющие ветви траверсы к опорной плите, рассчиты­вают на полное усилие, действующее в колонне.



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-21; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.233.219.62 (0.018 с.)