9418

30

Значит, часть сечения колонны растянута, и анкерное крепление её к фундаменту требует расчета.

Ниже рассматривается ряд оригинальных конструктивных решений анкерного крепления колонны к фундаменту.

Поскольку каждый из этих узлов воспринимает изгибающий момент на стыке колонны и фундамента, мы считаем, что такое закрепление колонн в фундаменте можно считать «жестким», а поперечную раму с такими колоннами при шарнирном опирании на них ригеля можно считать двухшарнирной.

31

6.1. Вариант 1. Крепление анкерами из холодногнутых профилей, снабженных призматическими шпонками (рис. 6.1)

Рис. 6.1. Крепление колонны к фундаменту по варианту 1:

а – металлический анкер с призматическими шпонками; б-конструкция опорной части колонны; в- сечение анкера из гнутого профиля; г- нахождение центра тяжести сечения анкера; е - к определению напряжений и N2

32

Исходные данные:

Фундаменты выполнены из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие

B10.

Минимальная допустимая площадь сечения анкера 1% колонны (п. 6.52 7]):

Краевые напряжения в подошве колонны (или на поверхности фундамента):

Прочность древесины по смятию и бетона по сжатию обеспечена.

Определим положение центра тяжести сечения анкера, принятого нами (см.

рис. 6.1) в виде швеллера с высотой полки 40 мм и шириной стенки, равной ширине сечения колонны плюс 2δ:

Тогда

33

(

Площадь принятого сечения анкера (см. рис. 9 в и г)

Таким образом, сечение анкера подобрано.

Определим требуемую для восприятия усилий Na площадь смятия древесины под шпонами и размеры последних:

Здесь: 0,7 - коэффициент, учитывающий неравномерную загруженность последовательно расположенных шпонок (с.154 [8]);

=22,5*0,66 = 14,85МПа 15,0МПа – расчетное сопротивление смятию древесины колонны (см. табл. 3 п.5 [1]).

Принимаем сечение шпонки

_________________________________________________

х) При такой толщине равнодействующая сил смятия будет совпадать с центральной осью анкерка (центром тяжести сечения). На самом деле yo=7

мм, если учесть, что толщина стенки δ=3 мм, то ц.т. совпадает с серединой толщины шпонки. В других случаях, если трудно достичь такого совпадения,

можно к этому не стремиться.

34

Необходимое количество шпонок составит:

Здесь

Определяем необходимое количество шпонок из условия прочности древесины колонны на скалывание вдоль волокон. Согласно п.5.3 [1] в расчет принимается длина площадки скалывания не более 10 глубин врезки в элемент

Ширина площадок скалывания равна ширине колонны

Тогда:

Где

Принимаем анкерное крепление с тремя шпонками по условию смятия древесины. Шаг шпонок

Длина анкеров в колонне

36

Исходные данные:

Назначаем защитный слой арматуры равным толщине 2х досок, т.е. 33х2=66

мм. Тогда, а = 0,066 м;

Усилие растяжения в анкерах

Приминаем арматуру класса АIII

(

Принимаем 3 18 А-III общей площадью сечения 7,63 см2 .

Длину анкеровки стержней в колонне по п. 8.39 [1] принимаем максимальной:

Расчетная несущая способность трех анкерных стержней из условия

выдергивания из древесины вычисляется из выражения

37

Здесь:

то же;

Таким образом, вклеивание 3-х стержней 18 А-III в колонну (с каждой стороны сечения) на глубину 540 мм, обеспечивает надежную анкеровку.

Глубина заанкеривания стержней в бетон фундамента принимается по нормам железобетонных конструкций.

Определяем из условия скалывания по клеевому шву (или древесины вдоль волокон) длину уширенной части колонны. Для этого сначала находим (см.

выше):

38

6.3. Вариант 3. Крепление анкерами с уширением базы колонны (рис.6.3).

Рис.6.3. Крепление колонны к фундаменту по варианту 3:

а– общий вид и сечение; б – к определению напряжений и N2;

в– расчетная схема траверсы