5.3. Расчёт стенки колонны в пределах оголовка

Стенка колонны проверяется на срез по граням крепления опорных рёбер:

(5.13)

При невыполнении условия (5.13) участок стенки колонны в пределах оголовка вырезают и вваривают листовую вставку из более толстого металла (рис. 5.4). Толщину вставки определяют из условия

(5.14)

Рис. 5.4. Листовая вставка в оголовке сплошной колонны

5.4. Особенности расчёта и конструирования оголовка сквозной колонны

Назначение размеров опорной плиты и окаймляющего ребра, расчёт и конструирование опорных рёбер сквозной колонны выполняют в полном соответствии с расчетом оголовка сплошной колонны.

Работа листовой вставки оголовка сквозной колонны несколько отличатся от работы стенки сплошной колонны. Считается, что листовая вставка работает как балка пролётом, равным расстоянию между стенками ветвей сквозной колонны. При проверке прочности вставки в запас несущей способности допускается не включать в поперечное сечение балки опорную плиту оголовка и окаймляющее поперечное ребро (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Схема к расчёту листовой вставки оголовка сквозной колонны

Высота листовой вставки определяется высотой опорного ребра h_ls = h_r согласно условиям (5.8) – (5.9). Толщину листовой вставки t_ls назначают из конструктивных соображений t_ls =10 – 16 мм.

После назначения размеров листовой вставки проверяют ее прочность:

- на изгиб: ; (5.15)

- на срез: (5.16)

Если условия прочности не выполняются, увеличивают высоту или толщину листовой вставки, руководствуясь теми же соображениями, что и при проверке прочности вертикального опорного ребра оголовка сплошной колонны.

Стенку ветви в пределах оголовка сквозной колонны проверяют на срез:

(5.17)

где t_w – толщина стенки ветви по сортаменту.

При невыполнении условия (5.17) увеличивают высоту листовой вставки в пределах h_ls ≤ 85β_f k_f..

6. Расчёт и конструирование базы колонны

6.1. Общие сведения о базах колонн

Базой колонны называется её опорная часть. Назначение базы – передача усилий с колонны на фундамент, закрепление нижнего конца колонны в соответствии с принятой расчетной схемой, обеспечение простоты и удобства монтажа. Конструктивное решение базы зависит от типа и высоты сечения колонны, способа её сопряжения с фундаментом и принятого метода монтажа колонн.

В курсовом проекте сечение сплошной колонны принято в виде симметричного двутавра (прокатного или сварного), для сквозной колонны в качестве ветвей используется два прокатных швеллера или двутавра. Согласно принятой расчётной схеме колонны имеют жёсткое сопряжение с фундаментом в плоскости рамы и шарнирное – из ее плоскости.

В общем случае база колонны состоит из опорной плиты, траверс, анкерных болтов и устройств для их крепления. Колонны устанавливают на стальные подкладки с последующей выверкой в проектное положение относительно заданных осей и отметок. Образуемый зазор заливают бетоном на мелком заполнителе или цементным раствором и затягивают анкерные болты. При таком решении уровень обреза фундамента не доводят до проектной отметки на 50 мм. Конструкция базы с траверсами, которые воспринимают нагрузку от стержня колонны и передают ее на опорную плиту, показана на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Конструктивное решение базы с траверсами:

a – колонна сплошного типа; б – колонна сквозного типа

В зданиях, не оснащённых крановым оборудованием, при относительно небольших отметках низа стропильных конструкций возможны конструктивные решения баз колонн без сплошных траверс (только с «ребром») или только с опорной плитой (рис. 6.2). База колонны с траверсой менее технологична в изготовлении, однако в базах без траверс (рис. 6.2, б) опорная плита с целью более равномерной передачи нагрузки на фундамент должна иметь значительную толщину. Ниже рассмотрен расчет базы с траверсой (как получившей наибольшее применение).

Рис. 6.2. Конструктивное решение базы без траверс:

a – база с ребром; б – база с опорной плитой