Obliczanie wzmocnionych podstaw słupów metodą składnikową

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

citation/cytuj: Krystosik P. Calculation of reinforced column bases using the component method. Materiały Budowlane. 2024. Volume 626. Issue 10. Pages 75-83. DOI: 10.15199/33.2024.10.09

dr inż. Przemysław Krystosik, Politechnika Koszalińska, Wydział Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji
ORCID: 0000-0003-2871-8746

Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2024.10.09
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy

Abstract. This paper presents an algorithm for evaluating the resistance and stiffness of a reinforced column base, developed using the component method. The main focus of the paper is on a structural solution in the form of a stiffened base, which is fixed to the concrete substrate by eight anchor bolts. This solution is transformed into a mechanical model of the joint. Based on standard guidelines and literature studies, formulas are presented to determine the mechanical characteristics of the basic components of this model. Using equilibrium and displacement compatibility conditions, formulas for calculating the reinforced column base are derived.Analysis of themodel's behavior in both the ultimate limit state and the elastic state allows for the determination of the bending resistance Mj,Rd and the rotational stiffness Sj,ini of the column base, respectively. Presents also the results of calculations performed for the four structural solutions designed for the column base, alongwith conclusions and remarks.
Keywords: column base; anchoring; resistance; stiffness; component method.

Streszczenie. W artykule przedstawiono algorytm oceny nośności i sztywności wzmocnionej podstawy słupa, który opracowano na podstawie metody składnikowej. W głównej części pracy przyjęto rozwiązanie konstrukcyjne w postaci użebrowanej podstawy, która jest zamocowana w podłożu betonowym za pomocą ośmiu śrub kotwiących. Rozwiązanie to przekształcono do postaci modelu mechanicznego węzła, a na podstawie wytycznych normowych oraz studiów literaturowych, przedstawiono wzory do wyznaczenia cech mechanicznych składników podstawowych tego modelu. Następnie, wykorzystując warunki równowagi oraz zgodności przemieszczeń, utworzono wzory na obliczenie wzmocnionej podstawy słupa. Analiza zachowania modelu w stanie granicznym nośności oraz w stanie sprężystym pozwoliła określić odpowiednio nośność na zginanie Mj, Rd oraz sztywność na obrót Sj, ini podstawy. Ponadto przedstawiono wyniki obliczeń czterech rozwiązań konstrukcyjnych podstawy słupa oraz wnioski i uwagi końcowe.
Słowa kluczowe: podstawa słupa; zakotwienie; nośność; sztywność; metoda składnikowa.

Literature
[1] PN -EN 1993-1-8: 2005. Eu ro kod 3: Projektowanie kontrukcji stalowych – Część 1-8: Projektowanie węzłów.
[2] Bród ka J, Kozłowski A, Ligocki I, Łaguna J, Ślęczka L. Projektowanie i oblicza nie połączeń i węzłów konstrukcji stalowych. Tom 2. Rzeszów: Polskie Wydawnictwo Techniczne, 2009.
[3] Łubiński M, Filipowicz A, Zółtowski W. Konstrukcje metalowe, część I: podstawy projektowania. Warszawa: Arkady, 2000.
[4] Wald F, Sokol Z, Steenhu is M, Ja spart JP. Com po nent me thod for ste el co lumn ba ses. He ron,. 2008; https://he ron jo ur nal.nl/53-12/1. html.
[5] The Ste el Con struc tion In sti tu te. Pu bli ca tion P398, Jo ints in Ste el Con - struc tion: Mo ment -re si sting Jo ints to Eu ro co de 3. Tay lor & Fran cis, 2013. Do - stęp na on li ne: https://www. steel con struc tion. in fo/ima ges/5/5d/SCI_P398. pdf.
[6] PN -EN 1992-1-1:2004. Eu ro kod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
[7] PN -EN 1992-4:2018-11. Eu ro kod 2: – Projektowa nie konstrukcji z betonu – Część 4: Projektowa nie zamocowań do stosowania w be to nie.
[8] Kuhl mann U, Wald F, Hof mann J, et al. De sign of ste el -to -con cre te jo - ints, De sign ma nu al I. Pra gue, Stut t gart, Co im bra and Brus sels, Eu ro pe an Co - nven tion for Con struc tio nal Ste el work. 2014. Do stęp na on li ne: http://ste - el.fsv.cvut.cz/in fa so/In Fa So_De sign -ma nu al_I_En.pdf.
[9] FiB Bul le tin 58. De sign of An cho ra ges in con cre te – Gu ide to go od prac - ti ce. Swit zer land, In ter na tio nal Fe de ra tion for Struc tu ral Con cre te, 2011, doi.org/10.35789/fib. BULL. 0058.

Received: 27.06.2024 / Artykuł wpłynął do redakcji: 27.06.2024 r.
Reviced: 16.07.2024 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 16.07.2024 r.
Published: 22.10.2024 / Opublikowano: 22.10.2024 r.

Materiały Budowlane 10/2024, strona 75-83 (spis treści >>)