В современном строительстве зачастую приходится решать проблемы, связанные с ограниченным пространством для проектирования. Эти ограничения могут быть связаны как с жестким регламентированием строительства при реконструкции, так и с сохранением эстетического облика здания, разработанного архитектором. Так во время разработки проекта здания на объекте «Игора Драйв» была создана система, изображенная на рис. 1. Верхний пояс состоит из металлических балок, опирающихся на колонны высотой 5,5 м и диаметром 400 мм. Конструкция поддерживает стеклянное ограждение в виде вазы.
Рис. 1. Общий вид конструктивной схемы
База предусмотрена под металлическую колонну Ø400 мм, которая является обрамлением железобетонной колонны. Усиление колонны металлической обоймой выполнено с целью увеличения несущей способности колонны, т. к. при прогрессирующем обрушении при пожаре несущей способности железобетонной колонны недостаточно. Крепление колонны ограниченно по высоте 120 мм.
Принято решение создать пространственную базу коробчатого сечения с габаритами (ДхШхВ) 1000х1000х120 мм с ребрами жесткости. База принята из пластин толщиной 20 мм с 8 ребрами жесткости с шагом 300 мм высотой 80 мм на сварке. Центральное отверстие базы Ø 428 мм. Крепление базы осуществляется с помощью сквозных шпилек Ø30 мм между нижней пластиной базы и монолитной железобетонной плитой и железобетонными балками. Количество шпилек принято 12 шт., по 3 шт. в каждом углу. Шпильки монтируются в подготовленные отверстия и затягиваются до монтажа верхней пластины. Общий вид пространственной базы без верхней пластины изображен на рис. 2.
Рис. 2. Разрез базы под колонну
Расчет системы произведен на случай прогрессирующего обрушения с учетом обрушения стеклянного ограждения при пожаре и наличия ветровой нагрузки на верхнюю балочную конструкцию. Нагрузки на колонну взяты из статического расчета системы объекта. По результатам расчета коробчатой пространственной системы с помощью программы ЛИРА САПР напряжения элементов базы Ry=85,3 МПа, что меньше предела текучести стали С245. Произведен расчет на продавливание железобетона и расчет анкеров на смятие бетона. Выполнен расчет сварных швов. Результаты расчета приведены на рис. 3-5.
Рис. 3. Изополя эквивалентных напряжений NS01
Рис. 4. Изополя эквивалентных напряжений NE01
Рис. 5. Изополя главных напряжений N1
В результате расчетов база под колонну удовлетворяет нормативным требованиям. Применение данной конструкции позволяет устраивать крепление колонны, при этом не занимает большого пространства по высоте. База подобного вида не имеет аналогов в типовых конструкциях.
Литература:
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*».
- СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*».
- СП 27.13330.2017 «Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур. Актуализированная редакция СНиП 2.03.04.84».
