Внецентренно сжатые колонны. Расчет и конструирование сплошных внецентренно сжатых колонн. Коэффициент влияния формы сечения, страница 4

Оси элементов раскосной решетки необходимо стремиться центрировать на оси ветвей, а соединение раскосов и стоек с ветвями выполнять без дополнительных фасонок (рис. 13.4,а). Чтобы избежать фасонок (рис. 13.4.в), допускается центрировать раскосы на грань ветви (рис. 13.4,б), что приводит к появлению узловых изгибающих моментов и более раннему развитию пластических деформаций. Расчет ветвей на совместное действие продольной силы и изгибающих моментов от внецентренного крепления решетки обычно не производят, так как пластические деформации в узлах приближают условие работы колонны к принятой расчетной схеме с шарнирными узлами и несущественно влияют на несущую способность колонны.

Рис. 13.4. Варианты прикрепления решетки к ветвям:

а – бесфасоночный узел с центровкой на ось ветви колонны;

б – бесфасоночный узел с центровкой элементов решетки на

наружную грань ветви; в – узел с фасонкой

Базы внецентренно сжатых колонн

Конструктивное решение базы зависит от типа колонны и вида сопряжения ее с фундаментом, принятого в расчетной схеме.

Шарнирные базы подобны применяемым для центрально-сжатых колонн, рассмотренных в лекции 12. Если колонна является составной частью поперечной рамы, то она чаще всего имеет жесткое закрепление в фундаменте в плоскости рамы и шарнирное - из плоскости.

Для сплошных, а также для легких сквозных колонн, высота сечения которых не превышает 1000 мм, принимаются  общие базы (рис. 13.5). Для мощных сквозных колонн целесообразно проектировать  раздельные  базы с отдельным башмаком под каждую ветвь (рис. 13.6). Поскольку ветви сквозной колонны работают на продольные осевые силы, базы их конструируют и рассчитывают как базы центрально-сжатых колонн. Для восприятия растягивающих усилий, которые могут появиться в одной из ветвей колонны при больших значениях изгибающих моментов и незначительной продольной силе в нижнем сечении колонны, проектируют анкерные болты.

Рис. 13.5. К расчету базы внецентренно сжатой колонны:

а – база колонны; б – эпюра нормальных напряжений для расчета опорной

плиты; в – эпюра нормальных напряжений для расчета болтов

Общая база внецентренно сжатой колонны обычно развита в плоскости действия момента, а центр плиты обычно совмещается с центром тяжести сечения колонны.


Рис. 13.6. Раздельная база решетчатой колонны:

1 – верх фундамента; 2 – цементная подливка; 3 – траверса; 4 – отверстия

под анкерные болты  мм; 5 – анкерная планка; 6 – оси анкерных болтов

Опорная плита перераспределяет давление колонны на фундамент, и площадь ее должна быть достаточной, чтобы напряжения под плитой не превышали расчетного сопротивления бетона смятию  (рис.13.5).

Краевые напряжения под плитой определяются по формуле:

                              ,                         (13.15)

где  и  - площадь и момент сопротивления плиты; В и L - ширина и длина плиты; М и N  - комбинация усилий, дающая наибольшее сжатие бетона под плитой.

Ширина плиты В назначается конструктивно несколько шире сечения колонны. Длину плиты определяют из условия обеспечения прочности бетона под плитой  и формулы (13.15):

                              .                  (13.16)

Для обеспечения жесткости плиты и более равномерного давления на бетон в базе предусматривают траверсы. Сечения траверс и швы для крепления их к полкам колонны рассчитывают на отпор бетона с соответствующих грузовых площадей и проверяют на усилие анкерных болтов. При этом траверсу сплошной колонны рассматривают как двухконсольную балку, нагруженную отпором бетона и тяжением анкеров.

Толщина плиты рассчитывается аналогично расчету для базы центрально-сжатой колонны, но так как напряжения в бетоне под плитой распределяются неравномерно, при определении моментов на различных участках величину погонной нагрузки q принимают равной наибольшему напряжению в пределах каждого участка (по эпюре напряжений в бетоне).