Допускаемые напряжения для стали значительно больше допускаемых напряжений на бетон. Поэтому усилия, действующие в стальных колоннах, имеющих сравнительно небольшие сечения, должны быть распределены на такой площади, чтобы напряжение под колонной не превышало допускаемого на железобетонный фундамент. Для этого колонны имеют стальные опорные плиты.
1. Сжатие бетона под стальной опорной плитой, незначительное по краям, увеличивается до максимального под колонной (а). При расчете распределение давления на бетон под опорной плитой считается равномерным (b).
2. В опорной плите появляются изгибающие моменты. Для восприятия этих моментов она должна быть либо достаточной толщины, либо иметь ребра жесткости.
3. При жестком закреплении колонна кроме вертикальной нагрузки передает еще изгибающий момент.
- a) Влияние изгибающего момента мало по сравнению с влиянием вертикального усилия (напряжения под плитой одного знака).
- b) При больших изгибающих моментах на краю плиты появляются растягивающие усилия, которые должны быть восприняты соответствующей анкеровой.
4. С учетом строительных допусков поверхность фундамента бетонируется на 3—5 см ниже отметки установки опорной плиты. В момент монтажа колонна устанавливается на стальные пластинки и клинья, которые допускают рихтовку колонны в проектное положение.
5. После окончательной выверки колонны щель под опорной плитой должна быть плотно заполнена высокопрочным бетоном. Как только бетон затвердеет, стальные пластинки и клинья должны быть удалены.
6. Толстая опорная плита под колонну по сравнению с конструкцией, имеющей ребра (рис. 8), менее трудоемка в изготовлении и в большинстве случаев представляет более экономичное решение, несмотря на больший расход стали. Такая опора имеет незначительную конструктивную высоту по сравнению с конструкцией на рис. 8.
7. Колонны из труб также устанавливаются на толстой опорной плите без ребер. Тонкие опорные плиты необходимо подкрепить радиально расположенными ребрами жесткости.
8. Простое решение опоры под колонну из двутаврового РВ-профиля с тонкой опорной плитой и укрепляющими ее ребрами. Ребра жесткости прикреплены к полкам. При таком конструктивном решении расход стали хотя и меньше, чем на рис. 6, но опора имеет большую конструктивную высоту и более трудоемка в изготовлении.
9. Опора мощной колонны коробчатого профиля с тонкой опорной плитой, подкрепленной ребрами жесткости.
10 и 11. Для передачи горизонтальных усилий от колонны на фундамент часто достаточно сил трения, возникающих при действии нагрузки на колонну. При больших горизональных усилиях и незначительных вертикальных нагрузках (например, вследствие действия ветра) на нижней плоскости опорной плиты должны быть укреплены выступы типа шпонок, которые вставляются в соответствующие углубления фундамента. Для этого используют, например, приваренные стальные бруски (рис. 10) или отрезки профилей (рис. 11).