Узел сопряжения деревянной колонны с фундаментом

Обновлено: 13.05.2024

такой вопрос. есть фундамент (бетон уже набрал прочность). теперь на него нужно поставить ж/б раму (пара колон и балка между колонами). для обеспечения соединения между колонной и фундаментом, в фундамент забуриваем отверстие и на хим. состав Hilti (хим. анкер) ставим стержни (обычные арматурные стержни). 4-ре стержня на колону. бетон колоны и бетон фундамента никак не соединяются (вообще никак). по сути все соединение только за счет арматуры.

вопрос - можно ли считать данный узел жестким? я не считаю данный узел жестким по следующим причинам 1) не проведено никаких дополнительных работ по связке бетона фундамента набравшего прочность и свежего бетона колон. 2) малые габариты между выпусками арматуры около 110 и 150 мм.

размеры в раме смотрите в схеме. разрез 1-1 также на скриншоте.

бетон колоны и бетон фундамента никак не соединяются (вообще никак). по сути все соединение только за счет арматуры.

Ну и что? Бетон на растяжение не работает, работает арматура. А на сжатие никаких особых мероприятий не надо - лишь бы щели не было по площади контакта.

Я так понимаю ответ - соединение жесткое. какие аргументы? вот этот?

предположим щели возникают. тогда что?

Все соединения в которых есть бетон и арматура жесткие, если они передают расчетный момент на примыкающую конструкцию. Если есть какие либо предпосылки, которые уменьшают предполагаемый расчетный момент (передающийся на примыкающую конструкцию) узел становится не абсолютно жестким или вообще превращается в шарнир.

Илья, красивый ответ.

Предпосылка есть. И она самая главная, это значительно малые расстояния между арматурными стержнями (также во внимание берем величину сечения ж/б конструкции в принципе). 110 и 150 мм. Я не буду рассказывать про то, каким было бы данное соединение в метал. конструкциях. Вопрос о ж/б конструкции.

Так можно ли считать такое соединение шарнирным? или оно все же жесткое ?

Все зависит от моментов. Если сечение держит этот момент, то жесткое, если нет, то шарнир образуется.

Думаю не совсем так.

Предположим момента вообще не существует. просто стоит вот такая вот рама тупо на фундаменте. усилий нет (ничем не грузим), развязки рамы из плоскости нет. это влияет на ответ какое здесь сопряжение (жесткое или шарнирное)? нет

Илья, прав. А момент все-равно возникнет. Он может быть вызван: ветровой нагрузкой, какими-то другими динамическими нагрузками, неточностями изготовления.

Askerovich, ответьте себе на вопрос - какое сопряжение с фундаментом имеет свободно стоящий кирпичный столб (вообще без арматуры)? Все станет понятней. Если шарнир, то схема геометрически изменяемая - столб падает от любого дуновения ветра.

Столб имеет конечные геометрические размеры и вес. Эпюра по подошве с учетом ветра и собственного веса будет трапецевидная или треугольная. И пусть она не будет иметь отрицательного знака и будет даже частичный отрыв подошвы, столб все равно будет воспринимать достаточно большой опрокидывающий момент. Поэтому перейдя к идеализированной расчетной схеме, не учитывающей размер поперечного сечения столба, можно смело утверждать, что в определенном диапазоне нагрузок этот столб будет работать как жестко защемленный снизу стержень.

А с чего бы им там возникнуть? Обычный горизонтальный рабочий шов. Гравитация сделает свое дело.

Не все то, что коричневое - шоколад.

В Вашем случае эти размеры не равны нулю и стержни расположены не по нейтральной оси сечения. А значит будет пара сил: арматура на растяжение, бетон с противоположной стороны на сжатие. Соответственно будет некий воспринимаемый данным сечением момент, численно не равный нулю.

Поэтому перейдя к идеализированной расчетной схеме. можно смело утверждать, что в определенном диапазоне нагрузок этот столб будет работать как жестко защемленный снизу стержень.

Расположение анкеров забавное. С внутренней стороны колонны анкеров нет вообще, соответственно при определены обстоятельствах нечем воспринять растягивающие усилия. Но сами узлы рамы жесткие, значит эти самые растягивающие усилия должна воспринять другая колонна, у которой в данном направление анкеры установлены допустимо. И соответственно при изменения направления усилий все измениться наоборот. Плюс интересно какого диаметра стрежни арматуры, не факт что длины анкеровки хватит, ну типа точно не хватит))) и опять получим шарнир

Плюс интересно какого диаметра стрежни арматуры, не факт что длины анкеровки хватит, ну типа точно не хватит))) и опять получим шарнир

До определенного момента времени данной анкеровки хватит для восприятия какого то момента - и это будет жестким узлом. Когда момент превысит значение при котором анкеровки не достаточно узел превратится в шарнирный. Эта анкеровка является одной из предпосылок, определяющих значение максимального расчетного момента, передаваемого на примыкающую конструкцию.

Я имел ввиду расчетный случай. До наступления наиболее неблагоприятного сочетания все, возможно, и будет в порядке, но в итоге все равно шарнир))) Вообще странная конструкция узла. Часто на площадке криво устанавливают выпуски (а иногда вообще забывают про них), но здесь анкерный выпуск установлен уже в существующую конструкцию. если нужна жесткая заделка добавите еще анкеров что ли.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

По сути это шарнир, т.к. нет гарантии, что арматура выдержит момент от защемления (с учетом, что в контактной зоне бетонов могут быть щели). Однако, для расчета фундамента, я бы принял нагрузки, считая, что соединение жесткое.

сначала принять в расчетной схеме жесткое защемление, потом шарниры, оценить разницу усилий в элементах
скорее всего эта разница будет минимальной

Эээ как бы не соглашусь, не знаем часть какого сооружения эта рама, не знаем район строительства, не знаем нагрузки. ДА МЫ ВООБЩЕ НИЧЕГО НЕ ЗНАЕМ))) Ну по крайней мере я не знаю.

В Вашем случае эти размеры не равны нулю и стержни расположены не по нейтральной оси сечения. А значит будет пара сил.

Вопрос к тем, кто считает узел жестким.

посмотрите на раму на скриншоте. рама металлическая. завязана в каркас, мы не рассматриваем момент что она упадет. вопрос не в этом. на втором скриншоте узел базы колоны. условно можно применить данную базу ко всем колоннам данной рамы. на схеме база задана шарнирно, и узел базы также шарнирный, то есть соответствует схеме, не смотря на то, что расстояние между болтами базы 200 мм в любом направлении. поскольку расстояние от болта до центра колонны есть относительно малым (100мм), то именно поэтому данная база является шарнирной.

меняем в схеме базу на жесткую - переделываем узел крепления базы.

теперь вопрос - почему же тогда в бетонном соединении схожее соединение будет жестким?

Момент нужно учитывать. В расчетной схеме следует задать жесткое защемление, получить усилия (момент) и потом оценить достаточность предпринятых мер по стыковке колонны и фундамента. И если бы вместо анкеров были выпуски из фундаментной плиты и присутствовал бы также шов бетонирования - такой бы вопрос также возник бы?

а нафиг это нужно, для понятия какое сопряжение. рама не падает, завязана в каркас. предположим что усилий нет

----- добавлено через ~6 мин. -----

И если бы вместо анкеров были выпуски из фундаментной плиты и присутствовал бы также шов бетонирования - такой бы вопрос также возник бы?

а у вас не возникает? зависит от габаритов колонны и расположения в ней арматуры. как пример, скриншоты ж/б рамы в данной теме. в данном конкретном случае шов бетонирования ничего не даст. в других случаях может быть мегаобезательным вплоть до указания какой глубины нужно сделать борозды шкребком

----- добавлено через ~2 мин. -----

Момент нужно учитывать. В расчетной схеме следует задать жесткое защемление, получить усилия (момент)

а я думал наоборот. сначала создаем схему, продумываем как она будет работать, а потом уже под схему прорабатываем узлы

Прочитал несколько тем на форуме об устройстве шарнирного сопряжения монолитных ж.б. элементов. Не нашел ничего конкретного. Помогите, пожалуйста, решить следующую задачу.
Имеется рамная конструкция (высота 12 м, длина 30 м). В одой из стоек по уловиям загружения возникает изгибающий момент, трактующий её большое армирование. Сечение стойки 400х400 мм. Если в расчетной схеме сделать сопряжение данной стойки с другими элементами шарнирным, то, естественно, проблема решается.
Вопрос: как законструировать шарнирное сопряжение? Может быть рабочую арматуру стойки заводить в смежные элементы не на длину анкеровки, а на длину 10-15d, например?

1) перейти к использованию сборного ж/б - вот тут то точно будет шарнир, как ни крути.
2) сделать сечения в несколько раз различными по моменту сопротивления - то есть если балку 800х400 сопрячь с колонной 400х400 - то будет что то наподобии шарнира, так как жесткого закрепления в узле не будет, сколько бы туда арматуры не было засунуто - но это будет не чистый шарнир, то есть часть момента все равно уйдет в колонну
На мой взгляд, предпочтительнее вариант 1, так как 100% гарантирует шарнир и он очевиден. Решить данный узел можно с помощью устройсва консоли на верху стойки, на которую будет опираться пролетные части. Расчет коротких консолей не сложеи и автоматизирован, производство работ то же не сложно.

Шмидт, перейти на сборняк не могу, вся проблема только в одном элементе. Играть с жесткостями тоже не получается - привязан к архитектуре. Что Вы думаете об уменьшении длины анкеровки рабочей арматуры?

Хочу быть фотографом :)

Жесть.. как вы себе представляете работу этого узла, и простите, причем здесь жесткость или шарнирность узла? Каким образом эти понятия связаны с прочностью узла?

Om81, при жестком сопряжении в узле вонзникает один изгибающий момент, при шарнирном - другой. Я считаю так. Или я ошибаюсь, Om81? Не в коем случае не собираюсь ЖЕСТИТЬ! Leonid555, спасибо за вариант.

Нужно уменьшить толщину/высоту шарнирно примыкающего элемента: 100 мм ж/б плита, например, никогда не сможет быть жестко защемлена в опоре.

а что мешает зделасть так? Без выпусков арматуры в ригель, ибо не нужна. бетонирование делается в 2 очереди, сначала стойку до колонны, затем ригель и верхушку колонны. И получаем шарнир.

Шмидт, спасибо. Но это всё тяготеет к сборняку. Мне же было интересно узнать есть ли такое решение в монолите непосредственно в армировании. Проблема моя решилась: поиграл с жесткостями и с положением стойки более внимательно.
Всем БОЛЬШОЕ спасибо.

Хочу быть фотографом :)

Я думал, при шарнирном сопряжении теоретически моментов не возникает
Но все это никакого отношения не имеет к прочности.

А как еще можно себе представить шарнир в монолите? Только через швы/трещины. Или Вы хотели специальный "шарнирный бетон" залить в месте стыка?)

Жёсткое сопряжение ригеля с колоннами в рамной конструкции достигается за счёт анкеровки верхних арматурных стержней ригеля в узле сопряжения на полную расчётную длину анкеровки (п. 8.3.21 СП 52-101). Если у вас эта анкеровка не обеспечена (сознательно или ещё по каким причинам), то такой узел переходит в разряд "шарнирных", всего то делов. В этом случае если нижнее армирование ригелей запроектировано верно (с обеспечением нормативных прогибов), то никаких трещин быть не должно и никаких "сборных" узлов присобачивать к монолитной конструкции не следует.

Такой узел будет неупруго податливым. И ни в какой шарнирный он не превратится. Появятся трещины там, где природа их сделает, а не там где их хочет иметь конструктор. Вот эти трещины и обеспечат податливость соединения. Спрашивается зачем вам нужно такое принудительное растрескивание конструкции? Заодно посчитайте какова будет ширина раскрытия этих трещин. Запросто может произойти выкалывание бетона под ригелем на торце колонны. Ну и зачем нужен весь этот геморрой? Неужели трудно грамотно узел выполнить?

Уважаемый Leonid 555, позвольте несколько вопросов. Грамотно это как? По типу сборного? И в чём здесь грамотность? И в каком месте Вы прогнозируете появление трещин, аж с выкалыванием бетона, которых Вы так опасаетесь? И почему они там обязательно должны появиться, да ещё с такими катастрофическими последствиями, как то "выкалывание"? Причём здесь "природа", если есть определённые закономерности инженерного мышления ?

troja, именно это я и хотел услышать, открывая данную тему. Но, выслушав все мнения,понял, что поведение шарнира в железобеоне пока ещё не изучено (этого и следовало ожидать, иначе о таком сопряжении было бы доступно расисано в СП).
Om81, виноват. Говоря, о моменте в узеле при шарнирном сопряжении - ошибся: момент возникает не в узле (конечно же. ), а в пролете стержня.

Проектирование зданий и частей зданий

Но, выслушав все мнения,понял, что поведение шарнира в железобеоне пока ещё не изучено

))
В чём неизученность, в данном случае?
Прилагаешь равномернораспределенную нагрузку на балку "псевдозащемленную" на опорах.
На опорах, до поры до времени, в верхней зоне былки работает бетон на растяжение, затем появляются трещины. Может и под балкой затрещать (в месте сопряжения балки и колонны). Зависит от размеров сечений колонны и балки и т.п.
Была бы какая-никакая арматурка, можно было бы про пластический шарнир поразмышлять.
А так . опорные сечения перестают "нести" моментики и все они уходят в пролёт (типа ку эль квадрат на восемь).

__________________
«Точно знают, только когда мало знают. Вместе со знанием растет сомнение». Иоганн Вольфганг Гете

Уважаемый Layout, кажется, что Вы придаёте понятию "шарнир" черезчур буквальное значение. Ведь в жизни в строительной практике т.н."чистые шарниры" встречаются очень редко, а в основном узлы сопряжений тех или иных конструкций условно шарнирные. Поэтому и Leonid 555 и Armin в принципе на мой взгляд правы в своих утверждениях о проявлении "шарнирности" в виде трещин. Повторюсь, если Вы по какой то причине не сумели обеспечить необходимую жёсткость узла сопряжения ригеля с колонной, а она обеспечивается за счёт достаточной анкеровки растянутых верхних надопорных стержней ригеля, то этот узел по сути дела автоматически переходит в разряд шарнирных. Как его ещё можно назвать, если жёстким назвать нельзя? Полужёстким? Может и правильно его так называть, но так в строительной практике вроде бы не принято. Поэтому Вы рассчитываете ригель по схеме шарнирного опирания (типа ку эль квадрат на восемь), а колонны по схеме жёсткого защемления внизу и шарнира вверху и в принципе будет всё в порядке, если при этом гдето не напартачили, т.е. правильно подобрали арматуру ригеля и колонн, просчитали возможные прогибы и раскрытие трещин в пределах допустимого.В этом случае появление волосяных трещин в растянутой зоне бетона это скорее закономерное проявление, чем что то ужасное. Другое дело, что при неправильно подобранном армировании ригеля раскрытие трещин может быть весьма значительным и шарнирность узла проявится наглядно, но трещины при этом начинают образовываться не с внутренней стороны узла (как утверждает Leonid 555 ), а совсем с другой, наружной стороны колонны в уровне низа ригеля. Потом по мере развития прогиба и раскрытия трещин может и с внутренней стороны проявиться трещина с откалыванием бетона защитного слоя, но это значительно позже. Естественно по низу ригеля к этому времени трещин тоже будет больше чем достаточно.Так что не переживайте, задавайтесь схемой какой Вам надо и реализуйте её грамотно, проблем не будет, несмотря на видимое отсутствие или наличие шарнира.Leonid 555 прав, природу не обманешь, если надо будет проявиться шарниру, он проявится, но в довольно определённом виде, закономерности проявления уже достаточно изучены.

В первый раз столкнулся с деревянными конструкциями. Просчитать, все просчитал. При разработке чертедей КД возникли сомнения. Как начертить узел опирания деревянных колонн, сопряжение их с ж/б фунтаментом. Колонны декоратвные 4.2 м высотой, отстоят от основного здания на 6 метров. На колонны опирается деревянный ригель и кровля по металлическим фермам. Есть у кого подобные узлы, хотелось бы посмотреть.

Видел деревянные колонны в Караганде. Вот сейчас просмотрел фотографии, но базу, к сожалению, не сфотографировал. Помнится, там деревянные щиты в основании прикручены болтами. Болты выходят из жб фундамента внутри колонн. В приложении фото - это все, что есть.

Да, заказчик так хочет, но фермы будут идти от основного здания и свес будет опираться на деревянный ригель. В основании думаю поставить, что-то типа лежня, но как крепить дерево с бетоном, да и боюсь сгниют эти дрова потом под землей, чем бы их там не обрабатывай, лет через 10-15. Т.к. кроме сосны у заказчика ничего нет, а лежень хорошо бы березовый или дубовый, я так думаю.

для деревянных конструкций недопустимо замуровывание в бетон. деревянные конструкции требуют вентилирования. поэтому узел опирания деревянной стойки на бетон должен быть открыт как для проветривания, так и для случая замены/ремонта стойки.
узел опирания деревянной стойки на бетонный фундамент - простейший. в фундаменте необходимо заложить закладную деталь, к которой потом приваривается либо один лист вертикально (а ля траверса/косынка),либо две пластины с зазором равным стойке. и затем на болтах, пропущенным через пластину/пластины крепится деревянная стойка.
P.S. нашел файлик с Кипра, видела там чудо из клееных конструкций (см. вложение)

Дак в строительных магазинах ведь продаётся куча всяких фитингов для этой цели под всевозможные сечения. Я покупал подобные.

Странно, ведь дело это очень даже прибыльное. Спрос есть, а предложения нет? Я слышал, что у вас сейчас строительный бум в самом разгаре, или меня дезинформировали?

Строительство идет, возможно даже бурно. Вопрос в другом, дерево у нас не столь ходовой строительный материал, дорого и весь импортируется из России. Дешевле использовать металл, а дерево в основном отделка и сестами стропильные конструкции. Но это не имеет массового применения. Поэтому вести фурнитуру для единичных конструкций не имеет смысла.
С уважением к коллеге.

k_ф=2,45 – коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке l_у, определяемый по табл. 2 прил. 4 [1].

- расчетные сопротивления древесины при работе на сжатие и изгиб соответственно; [1 п. 3.1, табл.3].

Проверка клеевого шва на скалывание:

Q_вн – определяется по формуле ;

- расчетное сопротивление древесины при работе на скалывание клееной древесины вдоль волокон; [1 п. 3.1, табл.3].

3. Расчет узла сопряжения деревянной стойки с фундаментом

Анкерные болты в узле сопряжения стойки с фундаментом (рис.87) работают на растяжение. Поэтому при расчете анкерных болтов должна быть взята такая комбинация нагрузок, при которой в анкерных болтах будет действовать максимальное растягивающее усилие. Такой комбинацией будет постоянная нагрузка и ветровая. От этих нагрузок будем иметь:

где - минимум 3 доски, ; .

Определяем напряжения на поверхности фундамента по формуле:

Вычисляем размеры участков эпюры:

Применяя уравнение статики, определяем усилие, возникающее в анкерных болтах. Моментную точку берем в точке О, на линии равнодействующей в сжатой зоне (рис.28).

где Z – усилие в анкерных болтах.

Зная усилие, определяем требуемую площадь анкерных болтов:

где – количество поставленных болтов с одной стороны колонны,

=185МПа – расчетное сопротивление растяжению болта [3 табл.60].

По площади подбираем диаметр анкерных болтов по сортаменту. Принимаем диаметр болтов 16 мм .

Из условия размещения анкерных болтов принимаем траверсы из уголков. Принятые траверсы рассчитываем как металлические элементы, работающие на изгиб (рис.). Расчетная длина траверсы :

где b – ширина колонны,

d_б – диаметр анкерного болта

Со стороны опорной части колонны на траверсу действует нагрузка .

Расчетный момент траверсы:

Требуемый момент сопротивления сечения получаем из условия обеспечения прочности:

где R_у=230МПа – расчетное сопротивление проката из стали С235 .

Исходя из размеров уступа конструктивно принимаю равнополочный уголок () ∟140х9.

4. Расчет узла сопряжения балки покрытия со стойкой

Из условия смятия поперек волокон древесины балки в опорной плоскости находим ширину обвязочного бруса.

где b –ширина площадки опирания балки на стойку.

- расчетное сопротивление древесины местному смятию поперек волокон в опорных частях конструкций,

=178,4 кН – постоянная нагрузка от покрытия;

Поскольку размеры обвязочного бруса превышают максимальные размеры по сортаменту, то необходимо увеличить ширину площадки опирания с помощью уголков (рис. 89):

- размер полки уголка ∟140х90х10

Принимаю обвязочный брус размером 17,5х17,5см.

Проверяем высоту обвязочного бруса, как распорки вертикальных связей между стойками при [λ] = 200 при расстоянии между балками В = 630 см:

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СНиП II-25-80. Нормы проектирования. Деревянные конструкции. – М.: Стройиздат, 1982. – 65 с.

2. СНиП II-23-81. Нормы проектирования. Стальные конструкции. – М.: Стройиздат, 1982. – 93 с.

3. СНиП 2.01.07-85. Нормы проектирования. Нагрузки и воздействия. – М.: Стройиздат, 1976. – 60 с.

4. Иванов В.А., Клименко В.З. Конструкции из дерева и пластмасс. – Киев: Вища школа, 1983. – 279 с.

5. Кормаков Л.И., Проектирование клееных деревянных конструкций. – Киев: Будивельник, 1983. – 152 с.

6. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. Госстрой СССР-М. Стройиздат 1986-82с.

7. Пороки древесины. Классификация, термины и определения. Способы измерения. ГОСТ 2150-61.- М. Стройиздат 1982-84с.

8. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80). ЦНИИСК им. Кучеренко. М. Стройиздат, 1986-216с.

Одной из основных задач при проектировании стальных рамных каркасов многопролётных зданий является закрепление колонны в фундаменте, обеспечивающее восприятие поперечной и продольной сил, а также изгибающего момента расчетной величины при основном и особом сочетании нагрузок.

В соответствии с расчётной схемой металлического каркаса многопролётного здания имеется в узлах соединения колонны с фундаментом либо шарнирное, либо жёсткое сопряжение (рис.1).

Рис.1. Узел соединения колонны с фундаментом

При анализе проектной документации нескольких зданий для Пензы и Пензенской области выявлено, что соединение металлической колонны из прокатного двутавра с железобетонным столбчатым фундаментом осуществляется через металлическую базу из плиты базы и четырёх анкерных болтов (рис. 2). Причём анализируемые проекты имели здания с несколькими пролетами и высотой не менее трёх этажей. Соединения несущих балок с колонной осуществлено по шарнирной схеме. Естественно, что при определении усилий в элементах поперечной рамы необходимо было вводить жёсткое соединение фундамента с колонной в виде жёсткого закрепления, так как в противном случае система становится статически изменяемой (при шарнирном соединении колонн с фундаментом). В рабочей же документации показывается узел соединения колонны с фундаментом через плоскую плиту и четыре анкерных болта.

Рис. 2. Соединение колонн с железобетонным фундаментом

Вместе с тем базы колонн имеют закрепления нижнего конца в фундаменте либо шарнирное, либо жёсткое. Причём если колонны центрально сжаты, то крепления их к фундаментам можно осуществлять непосредственно за опорную плиту болтами, чаще всего двумя и иногда четырьмя, которые условно можно назвать монтажными. При этом такое закрепление называют шарнирным, так как на плиту базы не действует изгибающий момент (М=0). Анкерные болты должны воспринимать изгибающие моменты и работать, как правило, на растяжение, что приводит к тому, что база проектируется с наличием распределительных траверс по схеме на рис.3, то есть жёсткой.

Рис. 3. Жёстко опёртая база внецентренно-сжатой колонны

Напряжение под плитой базы колонны определяется в зависимости от величины значений N и M по формуле:

где В — ширина плиты базы, а L — длина базы.

Значения этих напряжений могут быть разные в виде схем (рис.4):

Рис.4 Эпюры нагружения

Анализируя оба варианта эпюр нагружения, можно сказать, что по первому варианту болты не работают на растяжение и их условно можно назвать монтажными, так как они работают на сжатие.

По второму варианту контактная зона плиты с фундаментом не может воспринимать растягивающие напряжения и растягивающие усилия, воспринимаемые анкерными болтами. Сила, которую воспринимают анкерные болты, определяется из условия статического равновесия системы по формуле:

где M и N — расчётные усилия для фундаментной плиты; — сила, которую воспринимают анкерные болты; a — расстояние от центра тяжести плиты базы до центра тяжести эпюры сжатых напряжений под плитой базы; y — расстояние от анкерных болтов до центра тяжести эпюры сжатых напряжений.

Чем меньше будет значение продольной силы и больше значение изгибающего момента, тем больше будет значение силы . Выполняя соединение колонны с плитой базы по рисунку 1 это соединение в технической литературе [1], [2], [3] всегда считалось шарнирно опёртым. Тем не менее, имеется техническое решение по типовой серии 1.423.3–8 вып.2, когда базу колонн проектируют без траверс для бескаркасных зданий, в зданиях с подвесным транспортом и с мостовыми кранами общего назначения грузоподъемностью до 5 тс. Такая плита базы должна быть рассчитана на изгиб по схеме на рис.5.

Рис.5 Схема грузовой площади при расчёте плиты базы на изгиб от отпора фундамента на плиту

Расчет плиты ведут по следующей методике, описанной в [5]:

Толщину опорной плиты следует определять расчетом на изгиб пластинки по формуле

(1)

где М_max — наибольший из изгибающих моментов М, действующих на разных участках опорной плиты и определяемых по формулам:

1) для консольного участка плиты

(2)

2) для участка плиты, опертого на четыре стороны в направлении короткой и длинной сторон соответственно

(3)

3) для участка плиты, опертого по трем сторонам

(4)

для участка плиты, опертого на две стороны, сходящиеся под углом, по формуле (4), принимая при этом d₁ — диагональ прямоугольника, а размер а₁ в таблице Е.2 [5]- расстояние от вершины угла до диагонали. Здесь с — вылет консольного участка плиты;

α₁, α₂, α₃ — коэффициенты, зависящие от условий опирания и отношения размеров сторон участка плиты и принимаемые согласно таблице Е.2 [5]; q — реактивный отпор фундамента под рассматриваемым участком плиты на единицу площади плиты.

При этом площадь стальной опорной плиты должна удовлетворять требованиям расчета на прочность фундамента. Передача расчетного усилия на опорную плиту может осуществляться через фрезерованный торец или через сварные швы конструкции, опирающейся на плиту [5].

В связи с этим необходимо рассчитать сварной шов, прикрепляющий плиту базы к сплошной колонне, применяя для этого формулу:

, (5)

где — момент сопротивления расчётного сечения сварного соединения по металлическому шву.

Данная формула применяется, если значение ; то есть расчёт ведётся по металлу шва, а не по металлу границы сплавления (см. [5]).

Только если толщина плиты и сварные соединения колонны с плитой удовлетворяют вышеуказанным расчётам, можно считать соединение колонн с фундаментом по рисунку 1 условно жёстким и в расчётах опорный узел принимать жёстким. При проверке несущей способности уже изготовленных рам с устройством соединения колонн с фундаментом по типу рис. 1 без траверс нельзя считать соединения жесткими.

1. Металлические конструкции. Под ред. Н. С. Стрелецкого, М., 1961.

2. Муханов К. К. Металлические конструкции. М. Строиздат, 1967.

3. Васильев А. А. Металлические конструкции. М. Строиздат, 1975.

4. Металлические конструкции. Справочник проектировщика, Т. 2. Под ред. В. В. Кузнецова, М., 2011.

5. СП. 16. 13330. 2011. Стальные конструкции. Актуализированная редакция. СНиП II-23–81*. М., 2011.

Основные термины (генерируются автоматически): плита базы, болт, изгибающий момент, узел соединения колонны, фундамент, баз колонн, опорная плита, продольная сила, соединение колонн, центр тяжести эпюры.

Узел сопряжения деревянной колонны с фундаментом

Похожие статьи

Анализ методов статического расчета безбалочных.

Расчет сопряжения стенки цилиндрического резервуара с днищем.

Сопряжение пластинчатых элементов по шарнирной схеме

Анализ методов статического расчета безбалочных.

Способ восстановления несущей способности симметричных.

Расчет сопряжения стенки цилиндрического резервуара с днищем.

Экспериментальное исследование по восстановлению консолей.

Сопряжение пластинчатых элементов по шарнирной схеме

Совместная работа железобетонных плит перекрытий и стальных.

Способ восстановления несущей способности симметричных.

Эффективность использования трубобетонных и стальных колонн.

Экспериментальное исследование по восстановлению консолей.

Особенности расчета сборно-монолитных перекрытий каркасных.

Совместная работа железобетонных плит перекрытий и стальных.

Эффективность использования трубобетонных и стальных колонн.

Особенности расчета сборно-монолитных перекрытий каркасных.