|
Базой колонны называют конструкцию
ее нижней части, предназначенную для передачи усилий со стержня колонны на
фундамент, который обычно возводят из менее прочного материала, чем сталь,
например из бетона. В связи с этим возникает необходимость в значительном
развитии площади опорной ллиты базы. :
Простейшая конструкция базы, состоящей из одной опорной
плиты, показана на XIII.9, а. Достоинство этой базы—простота конструкции.
Однако при больших усилиях в колонне толщина опорной плиты получается
значительной, расход стали увеличивается и эта база по сравнению с другими
становится менее экономичной. Для уменьшения толщины опорной плиты приходится
вводить дополнительные элементы базы — траверсы, диафрагмы и ребра, что
усложняет конструкцию и увеличивает трудоемкость изготовления.
Достаточно проста конструкция базы, показанная на рис:
XIII.9, в. Она состоит из опорной плиты и траверс. В случае, если момент на
участке 2 значительно выше моментов на других участках, приходится с целью
уменьшения его размеров ставить ребра (показаны пунктирными линиями на
плане).
База сквозной центрально-сжатой колонны состоит из опорной
плиты и двух траверс. В случае необходимости уменьшения изгибающих моментов
на участках 2 и 3 дополнительно устанавливают на участке 2 ребра (показаны
пунктирными линиями), а на участке 3 — диафрагму. Возможны и другие
конструктивные решения.
В последние годы применяют колонны для так называемого
безвыверочного монтажа. Конструкция базы, такой колонны состоит из опорной
плиты, которую на заводе при изготовлении не приваривают к колонне, она
поступает на монтаж как отдельный отправочный элемент. На монтаже с помощью
выверочных болтов ее точно устанавливают на фундамент и заливают под нее
цементный раствор. Колонны устанавливают по рискам, нанесенным на плите, без
дополнительной выверки.
Давление с колонн на опорную плиту передается через
фрезерованный торец стержня колонны. В этом случае значительно упрощается
монтаж колонн.
Опорная плита базы работает на изгиб. Нагрузкой для нее
является отпор фундамента (напряжение под плитой). При симметричной
конструкции базы центрально-сжатой колонны напряжения под всей площадью
опорной плиты принимают одинаковыми.
При расчете фундамента размеры верхнего уступа его должны
быть назначены такими, при которых будет выдержано принятое отношение
i>/FnJi.
Определив площадь опорной плиты и задавшись одним из ее
размеров, находят другой. Удобнее задаваться шириной плиты, принимая ее
равной
Свес консольной части опорной плиты с назначают в
зависимости от принятой конструкции базы колонны. Призакреплении анкерных
болтов непосредственно за плиту и для выравнивания моментов на участках свес
рекомендуется принимать равным 100—130 мм.
Изгибающие моменты определяют для каждого участка плиты.
Нужно стремиться размеры участков устанавливать такими, чтобы изгибающие
моменты на них были примерно одинаковыми. Размеры участков плиты и характер
опирания ее на отдельных участках зависят от конструкции базы, ее размеров и
от напряжений в фундаменте под плитой.
При отношении сторон 6i/a>2 плита работает как балка на
двух опорах с пролетом а; при &i/a<0,5— как консольная балка с вылетом
Ь\.
Для листовой стали класса С38/23 толщиной более 30 мм в соответствии с нормами (см. приг меч. к табл. 2 СНиП II-B.3-72), расчетное сопротивление
должно быть снижено с 2100 до 1900 кгс/см2 (с 210 до 190 МПа), а для листовой
стали толщиной более 40 мм — до 1700 кгс/см2 (170 МПа). Это означает, что
если на одном из. участков плиты базы будет получен изгибающий момент более
3150 кгс-см, необходимо расчетное сопротивление снизить до 1900 кгс/см. Так, для
базы типа изгибающий момент на участке 2 почти всегда будет больше 3150
кгс-см. Уменьшить его можно за счет установки дополнительный элементов:
диафрагм или ребер
При отношении плита из-за незначительного влияния опор по
коротким сторонам участка работает как балочная конструкция с опиранием на
две стороны; а — меньшая сторона участка.
Изгибающий момент на участке 4 при отношении
(£>i/a^0,5 следует определять по форму, так как плита в этом случае
будет работать как консоль.
Уменьшить размеры участка 2 можно иначе, установив вместо
диафрагмы ребро параллельно траверсам; тогда, получим два одинаковых участкас
опиранием плиты на три стороны.
В базе, изображенной на XIII.9, б, роль траверс выполняют
ребра, приваренные'к полкам стержня колонны швом встык. В швах, прикрепляющих
траверсы, возникают нормальные и касательные напряжения. Для определения их
сначала нужно найти поперечную силу QTp и изгибающий момент Мтр. Для
определения момента сопротивления шва Wm и его площади сечения Fm нужно знать
размеры hm и /ш.
Аналогично рассчитывают прикрепление ребер к стенке
стержня колонны угловыми швами. Толщину угловых швов hm принимают равной
толщине стенки или на 1—2 мм больше. Поперечная сила в швах будет равна. Высота
траверсы базы, показанной на XIII.9, в, зависит от длины двух угловых швов,
которыми ее приваривают к полкам стержня колонны, плюс 1 см на непровар.
Сила с траверсы JVTp передается на опорную плиту через
швы, которыми она приварена к плите, или непосредственно через фрезерованную
грань траверсы.
База сквозной- колонны показана на XIII.9, г.
Рассчитывают ее так же, как базу сплошной колонны.
Базу колонны закрепляют в фундаменте двумя или четырьмя
анкерными болтами. Диаметр болтов для центрально-сжатых колонн принимают без
расчета 25 мм. Базы внецентренно-сжатых колонн будут рассмотрены в главе XV.
|