Вопрос 46.
Базы сплошных и сквозных колонн и их расчет.
Назначением базы (башмака) колонны является:
распределять сосредоточенное давление от стержня колонны по определенной площади фундамента;
обеспечить закрепление нижнего донца стержня колонны в фундаменте в соответствии с принятой расчетной схемой.
В сквозных колоннах промышленных зданий обычно применяются базы раздельного типа, состоящие из двух самостоятельных башмаков, соединенных уголковыми связями.
Б аза сквозной колонны
При большом расстоянии между ветвями они более экономичны, чем сплошные башмаки.
Клепаный башмак сплошной колонны
Клепаные башмаки устраиваются только в клепаных колоннах; по своей конструкции они аналогичны сварным башмакам.Прикрепление башмаков к фундаментам осуществляется при помощи анкерных болтов (анкеров), заделываемых в фундамент при бетонировании. В центрально сжатых колоннах анкерные болты не рассчитывают и размеры их назначают по конструктивным соображениям (d = 22 — 26 мм). В изгибаемых защемленных колоннах анкерные болты работают на растяжение от изгибающего момента. В этом случае их диаметр и длина назначаются по расчету. Для удобства монтажа в верхней части фундамента вокруг анкерных болтов иногда оставляют колодцы сечением около 100 X 100 мм и глубиной 500 мм, которые позволяют производить незначительный отгиб болтов. При установке анкеров с применением жестких кондукторов (что особенно рекомендуется) колодцев не делают. Отверстия в башмаке для анкерных болтов, как правило, делают диаметром, большим диаметра болтов, закрывая их монтажными шайбами, привариваемыми к башмаку после установки колонны в проектное положение. После установки колонн базы обетониваются для предохранения от коррозии.
Размеры
опорной плиты
центрально сжатой колонны определяются
по расчетному сопротивлению бетона
фундамента осевому сжатию R6
(принимаемому равным 44 кг/см2
для бетона марки 100). Минимальная площадь
плиты определяется по формуле
где N — расчетное усилие в колонне. Найдя необходимую площадь плиты, переходят к конструированию башмака, назначая ширину плиты В несколько больше ширины колонны. Плита работает на изгиб от равномерно распределенной нагрузки (отпорного давления фундамента)
причем различные участки плиты будут находиться в разных условиях изгиба. На фигуре показана плита, на которой могут быть выделены три различных участка.
К расчету опорной плиты центрально сжатой колонны
Первый участок плиты 1 работает и рассчитывается как консоль. Для этого выделяют полосу шириной 1 см и подсчитывают момент в сечении I — I:
Второй участок плиты 2 работает как плита, опертая по четырем сторонам и нагруженная снизу той же равномерно распределенной нагрузкой q = σб. Расчет такой прямоугольной плиты, у которой максимальный момент действует в ее центре, производится при помощи таблиц, составленных акад. Б. Г. Галеркиным, по формулам
Третий участок плиты 3 работает как плита, опертая по трем сторонам. Наиболее опасным местом такой плиты является середина ее свободного края. Момент в этом сечении определяется по формуле
где α3 — коэффициент, принимаемый по таблице; d1 — длина свободного края плиты. В случае, если a1/d1 < 0,5, плита проверяется как консоль. Определение толщины плиты производится по необходимому моменту сопротивления плиты
откуда
