listopad 1998

POLSKI KOMITET NORMALIZACYJNY	POLSKA NORMA		PN-B-03215
		Konstrukcje stalowe		Zamiast PN-85/B-03215
						Grupa katalogowa ICS 91.080.10
		Połączenia z fundamentami
		Projektowanie i wykonanie
Steel structures - Connections with foundations - Design and execution		Structures en acier - Assemblages avec foundations - Design et execution

nr ref. PN-B-03215:1998

Ustanowiona przez Polski Komitet Normalizacyjny dnia 12 listopada 1998 r

(Uchwała nr 43/98-o)

Deskryptory

0580417B - konstrukcje stalowe, 0254302 - zakotwienie, 0052154 - słupy, 0054768B - budownictwo, 02607040 - projektowanie, 0315549 - obliczanie, 0351506 - połączenia

ABSTRAKT NORMY

Określono zasady projektowania i wykonywania połączeń elementów stalowych z fundamentami. Podano rodzaje zakotwień i wskazano modele obliczeniowe. Wskazano zalecenia projektowe i wykonawcze.

TŁUMACZENIE ABSTRAKTU

The design and execution rules of steel member-to-foundation joints are presented. There are described types of anchorages and calculation models. Design and execution requirements has been given.

PRZEDMOWA

Niniejsza norma zastępuje normę PN-85/B-03215 Konstrukcje stalowe - Zakotwienia słupów i kominów.

W stosunku do ww. normy wprowadzono następujące zmiany:

- dostosowano sposób obliczania wytrzymałości betonu na docisk do zaleceń PN-B-03264:1999

- zmieniono wzory i wykresy do obliczania podstaw słupów według modelu sprężystego,

- wprowadzono wzory do obliczania podstaw słupów według modelu plastycznego,

- zmieniono sposób obliczania utwierdzenia słupa w fundamencie kielichowym,

- zmieniono sposób obliczania sztywności połączeń,

- dostosowano sposób obliczania połączeń do zmienionych postanowień norm PN-90/B-03200 i PrPN-B-03264.

Przy opracowaniu normy wykorzystano prenormê europejsk¹ ENV 1993-1-1:1994 Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings.

Norma zawiera jeden załącznik normatywny (A) oraz dwa załączniki informacyjne (B i C).

1 Wstęp

1.1 Zakres normy

W niniejszej normie podano zasady projektowania i wykonywania połączeń elementów stalowych z fundamentami.

1.2 Normy powołane

PN-B-03200 Konstrukcje stalowe - Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-B-03264:1999 Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone - Obliczenia statyczne i projektowanie

PN-B-06200 Konstrukcje stalowe budowlane - Warunki wykonania i odbioru - Wymagania podstawowe

1.3 Symbole

a, b - wymiary podstawy prostokątnej: długości, szerokości,

c - wymiar (zasięg) efektywnej strefy docisku,

d - średnica kotwi,

e - mimośród obciążenia,

f_b - wytrzymałość obliczeniowa na docisk podstawy,

f_d - wytrzymałość obliczeniowa stali,

l_a - długość (głębokość) zakotwienia,

m_R - jednostkowa nośność obliczeniowa blachy przy zginaniu,

m_{R, el} - jednostkowa nośność obliczeniowa blachy przy zginaniu - sprężysta,

m_{R, pl} - jednostkowa nośność obliczeniowa blachy przy zginaniu - plastyczna,

t - grubość blachy podstawy,

x - zasięg strefy docisku (położenie umownej osi obojętnej),

z_c, z_t - ramię wypadkowej siły docisku, rozciągania względem osi środkowej podstawy,

A_b - pole powierzchni podstawy,

A_be - pole efektywnej strefy docisku podstawy,

A_c - pole powierzchni docisku (obliczeniowe),

E - współczynnik sprężystości podłużnej stali,

E_c - współczynnik sprężystości podłużnej betonu,

F - siła wewnętrzna,

F_t - wypadkowa siła rozciągania kotwi,

F_c - wypadkowa siła docisku,

F_Rc; F_Rt - nośność ze względu na docisk lub wyrywanie przy zginaniu (graniczna wartość wypadkowej siły docisku lub rozciągania)

K - sztywność połączenia przy zginaniu (obrotowa),

M - moment zginający,

M_{Rj, N} - nośność obliczeniowa połączenia przy zginaniu i obciążeniu siłą N,

N - siła podłużna (osiowa),

N_c - siła ściskająca,

N_t - siła rozciągająca,

N_Rj - nośność obliczeniowa połączenia przy obciążeniu siłą N,

S - siła w kotwi,

S_R - nośność obliczeniowa kotwi,

V - siła poprzeczna,

V_Rj - nośność obliczeniowa połączenia przy obciążeniu siłą V,

σ, σ_c - naprężenia normalne, naprężenia docisku.

2 Materiały

2.1 Stal

Stalowe elementy podstaw, zakotwień, wyroby śrubowe i materiały spawalnicze należy przyjmować według norm wyrobu.

2.2 Beton i podlewki

Właściwości betonu należy przyjmować wg PN-B-03264:1999. Do fundamentów zaleca się stosowanie betonu klasy co najmniej B15. Podlewki stosuje się wg PN-B-06200.

2.3 Łączniki specjalne

Wymagania dotyczące łączników specjalnych, jak śruby rozporowe i wklejane oraz zakotwienia szynowe podawane są w odpowiednich dokumentach technicznych ¹⁾.

3 Zasady projektowania

3.1 Postanowienia ogólne

Przy projektowaniu połączeń z fundamentami, oprócz postanowień niniejszej normy mają zastosowanie ogólnie obowiązujące zasady i wymagania podane w normach podstawowych: PN-B-03200 i PN-B-03264:1999.

Połączenia projektuje się odpowiednio do schematu statycznego i modelu obliczeniowego przyjętego w analizie konstrukcji, uwzględniając wielkość i rodzaj obciążeń.

Przy obciążeniach wielokrotnie zmiennych niezbędne jest dodatkowe sprawdzenie połączenia ze względu na zmęczenie stali i betonu.

3.2 Stany graniczne połączeń

W projektowaniu połączeń należy sprawdzić:

- nośność kotwi (zakotwienia) na rozciąganie (wyrywanie),

- nośność betonu (podlewki) na docisk podstawy lub części osadzonych w fundamencie,

- nośność części podstawy i ich połączeń,

- nośność ze względu na opór tarcia podstawy po powierzchni fundamentu (gdy siłę poprzeczną przenosi się przez tarcie).

3.3 Wytrzymałość na docisk

Wytrzymałość obliczeniową na docisk podstawy przyjmuje się:

a) gdy stalowe podkładki wyrównawcze między blachą podstawy a fundamentem zajmują co najmniej 25% pola powierzchni docisku, a marka zaprawy w podlewce nie jest niższa niż 5, lub gdy stosuje się podlewkę zbrojoną,

- jeśli znane są odpowiednie parametry fundamentu i można określić współczynnik rozdziału (ω_u)

f_b = f_cud

(1)

- jeśli nie można określić współczynnika rozdziału

f_b = f_cd

(2)

b) gdy warunki podane w a) nie są spełnione

f_b = 0,8 f_cd

(3)

w którym:

f_cud, f_cd, f_cd, - wytrzymałości obliczeniowe betonu wg PN-B-03264:1999.

4 Kotwie i zakotwienia - wymiarowanie

4.1 Rodzaje kotwi i zakotwień

W połączeniach z fundamentami stosuje się następujące rodzaje kotwi i zakotwień:

- fajkowe przenoszące siły podłużne przez przyczepność do betonu (rysunek 1a),

- płytkowe przenoszące siły podłużne przez docisk płytki oporowej do betonu (rysunek 1b),

- z belkami kotwiącymi przenoszące siły podłużne na fundament przez docisk belki do betonu (rysunki 1c i 1d),

- rozporowe przenoszące siły przez tarcie i docisk do betonu (rysunek 1e),

- wklejane przenoszące siły przez przyczepność kleju i docisk do betonu (rysunek 1f).

Rysunek 1

Rysunek 1 (ciąg dalszy)

4.2 Nośność kotwi

Nośność kotwi na rozciąganie (wyrywanie) jest określona wzorem

S_R = min [S_Rt, S_Ra]

(4)

w którym:

S_Rt - nośność śruby na rozciąganie wg PN-B-03200,

S_Ra - nośność zakotwienia, którą przyjmuje się wg załącznika C lub oblicza wg 4.3.

Przy wymiarowaniu kotwi zaleca się spełnienie warunku S_Ra ≥ S_Rt.

4.3 Nośność zakotwień

4.3.1 Zakotwienie kotwi fajkowej

Nośność zakotwienia kotwi fajkowej (ze względu na przyczepność) jest określona wzorem

S_Ra = π d l_a f_bd

(5)

w którym:

l_a - długość zakotwienia (rysunek 1a), przy czym powinno być

min. l_a = max. [20d; 250 mm],

f_bd - wytrzymałość obliczeniowa ze względu na przyczepność pręta gładkiego do betonu,

f_ck - wytrzymałość charakterystyczna betonu wg PN-B-03264:1999.

Dla kotwi osadzanych podczas betonowania fundamentu można przyjmować

S_Ra = S_Rt przy l_a = l_{b, net} wg PN-B-03264:1999

4.3.2 Zakotwienie kotwi płytkowej

Nośność zakotwienia kotwi płytkowej (ze względu na docisk) wyraża się wzorem

S_Ra = 2A_c f_cd

(6)

lecz

S_Ra ≤ 0,75 u l_a f_ctd

(7)

w którym:

A_c - pole powierzchni docisku płytki do betonu,

u - obwód płytki,

l_a - długość zakotwienia (wg rysunku 1b),

f_cd, f_ctd - wytrzymałości obliczeniowe betonu wg PN-B-03264:1999

4.3.3 Zakotwienie z belką kotwiącą

Nośność zakotwienia belki oblicza się ze względu na docisk do betonu i ścinanie według wzorów (6), (7), przyjmując odpowiednie wartości pola i obwodu strefy docisku belki, przypadające na jedną kotew.

Nośność połączenia kotwi z belką i nośność belki w strefie tego połączenia nie powinny być mniejsze od nośności zakotwienia belki.

4.3.4 Zakotwienie specjalne

Wymagania dotyczące zakotwień specjalnych (np. kotwi rozporowych i wklejanych) podawane są w odpowiednich dokumentach technicznych ¹⁾.

5 Nośność i sztywność połączeń

5.1 Zasady ogólne - modele obliczeniowe

Przy wymiarowaniu (sprawdzaniu nośności) połączeń stosuje się model oddziaływań - sprężysty lub plastyczny.

Model sprężysty stosuje się przy obciążeniach wielokrotnie zmiennych oraz w tych przypadkach, gdy sztywność połączeń jest wymagana ze względu na stateczność konstrukcji lub wielkość przemieszczeń (np. elementów wspornikowych). W pozostałych przypadkach można stosować model plastyczny.

5.2 Podstawy prostokątne

5.2.1 Połączenia ściskane osiowo

Nośność połączenia obciążonego siłą podłużną N_c sprawdza się według wzoru

N_c ≤ N_Rc = A_c f_b

(8)

w którym:

f_b - wytrzymałość obliczeniowa na docisk podstawy wg 3.3,

A_c - pole powierzchni docisku, które dotyczy:

a) podstawy o pełnej efektywności (odpowiednio grubej lub użebrowanej), model sprężysty

A_c = A_b

(9)

w którym wymaganą grubość blachy podstawy oblicza się z warunku m ≤ m_{R, el} (informacje pomocnicze podano w załączniku B),

b) podstawy o niepełnej efektywności, model plastyczny

A_c = A_be

(10)

lecz

A_be ≤ A_b

(11)

w którym:

A_be - efektywne pole docisku (rysunek 2), które oblicza się uwzględniając efektywny wymiar (zasięg) strefy docisku określony wzorem

(12)

w którym:

f_d - wytrzymałość obliczeniowa blachy podstawy.

Rysunek 2

5.2.2 Połączenia rozciągane osiowo

Nośność połączenia obciążonego siłą podłużną N_t sprawdza się według wzoru

N_t ≤ N_Rt = n S_R

(13)

w którym:

S_R - nośność kotwi według wzoru (4),

Grubość blachy podstawy można obliczać odpowiednio do warunków podparcia w stanie plastycznym z warunku m ≤ m_{R, pl} (informacje pomocnicze podano w załączniku B).

5.2.3 Połączenia obciążone siłą poprzeczną

Nośność połączenia obciążonego siłą poprzeczną V sprawdza się według wzoru

V ≤ V_Rj

(14)

przyjmując właściwą nośność obliczeniową:

a) ze względu na opór tarcia podstawy po powierzchni fundamentu

V_Rj = 0,3 N_c

(15)

gdzie:

N_c - siła ściskająca odpowiadająca sile poprzecznej,

b) ze względu na docisk kotwi do betonu

V_Rj = 7 n d² f_cd

(16)

gdzie:

f_cd - wg PN-B-03264:1999,

c) ze względu na docisk płytek (trzpieni) oporowych do betonu

V_Rj = 1,4 A_cf_cd

(17)

gdzie:

A_c - pole powierzchni docisku płytki (trzpienia),

d) ze względu na ścinanie kotwi

V_Rj = n S_Rv

(18)

gdzie:

S_Rv - nośność na ścinanie części gwintowanej kotwi wg PN-B-03200.

5.2.4 Połączenia obciążone siłą podłużną i momentem - model plastyczny

5.2.4.1 Nośność połączenia obciążonego siłą podłużną i momentem (rysunek 3) sprawdza się według wzoru

M ≤ M_{Rj, N}

(19)

przyjmując właściwą nośność obliczeniową, jak niżej:

a) zginanie ze ściskaniem (N = N_c)

- ze względu na docisk

M_{Rj, N} = zF_Rc - z_tN_c

(20)

- ze względu na wyrywanie

M_{Rj, N} = zF_Rt + z_cN_c

(21)

b) zginanie z rozciąganiem (N = N_t)

- ze względu na docisk

M_{Rj, N} = zF_Rc + z_tN_t

(22)

- ze względu na wyrywanie

M_{Rj, N} = zF_Rt - z_cN_t

(23)

gdzie:

F_Rc oblicza się analogicznie jak N_Rc - wg 5.2.1, przyjmując A_c = A_x lub A_xc,

F_Rt oblicza się analogicznie jak N_Rt - wg 5.2.2, przyjmując n = n_t, gdzie n_t - liczba kotwi rozciąganych,

z, z_c, z_t - ramiona sił wewnętrznych wg rysunku 3.

Do wyznaczenia wartości F_Rc i z_c lub F_Rt i z_t graniczne położenie osi obojętnej przy zginaniu można przyjmować w połowie odległości między osią kotwi i krawędzią ściskaną (x = 0,5l),

c) przy tzw. małym mimośrodzie, gdy N_i ≥ 0,5 N_Rj, warunek nośności przyjmuje ogólną postać

M_{Rj, N} = z_i (N_Ri - N_i); i = c, t

(24)

Rysunek 3

5.2.4.2 Nośność połączenia bisymetrycznego przy dwukierunkowym zginaniu i obciążeniu siłą N można sprawdzać według wzoru

(25)

w którym:

M_{Rjx, N}, M_{Rjy, N} - odpowiednia nośność połączenia (na docisk lub wyrywanie kotwi) przy zginaniu względem osi x i y i obciążeniu siłą podłużną.

5.2.5 Połączenia ściskane i zginane - model sprężysty

5.2.5.1 Nośność połączenia ściskanego i zginanego (rysunek 4) sprawdza się zależnie od wielkości mimośrodu obciążenia e = M/N, przypadku gdy:

a) e ≤
sprawdza się docisk do fundamentu według wzoru

(26)

b) e >
sprawdza się docisk do fundamentu i nośność kotwi w następujący sposób:

Potrzebne wymiary podstawy i przekrój kotwi określa się wstępnie z wzorów

(27)

0(28)

(29)

(30)

(31)

w których:

n, A_s, f_d - liczba, pole przekroju, wytrzymałość obliczeniowa kotwi rozciąganych, można przyjmować ElE_c = 6.

W przypadku, gdy
, należy zwiększyć szerokość podstawy b lub odległość z_t.

Zakres strefy docisku wyznacza się z równania

x³ + 3px² + k(x - l) (l + p) = 0

(32)

w którym:

(33)

l, p - wymiary według rysunku 4.

Nośność połączenia sprawdza się dla przyjętych wymiarów podstawy i kotwi rozciąganych oraz zasięgu strefy docisku x według wzorów

(34)

(35)

Rysunek 4

5.2.5.2 Sztywność połączenia przy zginaniu (obrotową) w stanie sprężystym (rysunek 4) można obliczać według wzoru

(36)

przy czym:

(37)

w którym:

n, A_a - liczba i sumaryczne pole przekroju trzpieni kotwi rozciąganych,

I - moment bezwładności przekroju wspornikowej części podstawy.

Pozostałe oznaczenia wg rysunku 4.

Kąt obrotu połączenia oblicza się według wzoru:

(38)

5.3 Podstawy dwudzielne

Poszczególne części podstawy dwudzielnej (rysunek 5) wymiaruje się odpowiednio do działającej siły F jak połączenia ściskane lub rozciągane - wg 5.2.1 i 5.2.2.

Części podstawy powinny być wzajemnie sztywno powiązane w poziomie podstawy w celu przeniesienia siły poprzecznej.

W przypadku słupa skratowanego sztywność połączenia można obliczać według wzoru (36), podstawiając (l - x) zamiast c_a.

Rysunek 5

5.4 Podstawy pierścieniowe

5.4.1 Połączenia obciążone osiowo

Nośność połączeń określa się ze względu na docisk do fundamentu lub wyrywanie kotwi.

Efektywne pole powierzchni podstawy określa się odpowiednio do warunków podparcia lub w przybliżeniu według wzoru (12).

5.4.2 Połączenia ściskane i zginane - model sprężysty

Nośność połączeń określa się ze względu na docisk do fundamentu i wyrywanie kotwi.

Siły w połączeniu sprawdza się według wzorów podanych w załączniku A.

Grubość blachy określa się:

- w strefie docisku z warunku pełnej efektywności według wzoru (12),

- w strefie zakotwienia ze względu na zginanie odpowiednio do warunków podparcia blachy lub przy braku użebrowania według wzoru

(39)

w którym:

S_t - największa siła rozciągająca w kotwi S_t = σ_aA_s,

c_a - odległość osi kotwi od krawędzi spoiny,

w - rozstaw kotwi na obwodzie trzonu cylindrycznego; w = 2 πr/n,

r - promień trzonu cylindrycznego,

n - liczba kotwi na obwodzie.

Połączenia spawane trzonu z blachą podstawy wymiaruje się na pełną nośność przekroju trzonu.

5.5 Utwierdzenie w fundamencie kielichowym

Jeśli stosuje się utwierdzenie elementu stalowego w fundamencie kielichowym (rysunek 6), to powinny zostać spełnione warunki nośności

- ze względu na docisk powierzchni bocznej słupa do betonu według wzoru

(40)

w którym:

b_e - efektywna szerokość docisku do betonu b_e = b_e1 + b_e2, przy spełnionych warunkach:

b ≥ b_e1 ≤ 20t_f i b ≥ b_e2 ≤ 0,32 h

l_o - obliczeniowa głębokość zakotwienia przy spełnionych warunkach:

l_o = l_a - 50 mm i 1,5 h ≤ l_o ≤ 3 h

f_cud - wytrzymałość betonu kielicha na docisk wg PN-B-03264:1999,

V_o, M_o - siła poprzeczna i moment zginający w połowie długości l_o,

- ze względu na docisk blachy podstawy do betonu wg 5.2.1,

- ze względu na zakotwienie blachy podstawy przy sile rozciągającej wg 4.3.2.

Nośność elementu w miejscu utwierdzenia, w warunkach złożonych oddziaływań sprawdza się wg PN-B-03200.

Należy sprawdzać kielich na przebicie dna i rozerwanie górnej części kielicha wg PN-B-03264:1999.

Rysunek 6

6 Wymagania konstrukcyjne

Rozwiązanie konstrukcyjne podstawy jest zależne od wymaganej nośności i sztywności połączenia z fundamentem oraz warunków montażu i możliwości regulacji odchyłek montażowych.

W słupach kratowych osie schematu geometrycznego powinny przecinać się na poziomie blachy podstawy.

Podstawy słupów, trzonów i wież stalowych, narażone na bezpośrednie działanie czynników atmosferycznych, powinny być usytuowane co najmniej 300 mm powyżej poziomu terenu i prawidłowo zabezpieczone przed korozją.

W zależności od warunków montażu i wymaganych tolerancji, podstawy opiera się na:

- warstwie podlewki z zaprawy cementowej o grubości w granicach od 30 mm do 50 mm,

- płycie stalowej uprzednio osadzonej i odpowiednio wypoziomowanej w czasie wykonania fundamentu.

Wymaganą długość kotwi określa się jako sumę długości zakotwienia w betonie (l_a), grubości podstawy i podlewki (l_z) oraz długości (l_d) umożliwiającej dogodne dokręcenie śruby ponad konstrukcją podstawy (rysunek 7).

Rysunek 7

Długość gwintu kotwi powinna być dostosowana do odchyłek wykonawczych fundamentu (przeciętnie do ±20 mm) oraz odchyłek długości kotwi wystających ponad fundament i konstrukcję podstawy.

W projekcie należy przewidzieć możliwość regulacji pionowej i poziomej blach podstaw opieranych na podlewce z zaprawy cementowej, zgodnie z jednym z podanych sposobów:

- za pomocą pakietu podkładek z blach umieszczanych między blachą podstawy a fundamentem,

- podpierając blachę podstawy na nakrętkach uprzednio umieszczonych na śrubach kotwiących i dokręcając je do wymaganego poziomu,

- za pomocą specjalnych śrub regulacyjnych umożliwiających uzyskanie właściwego poziomu blachy podstawy.

Regulacje w płaszczyźnie poziomej trzonu słupa, jak i rozstaw kotwi, podaje się w projekcie, zgodnie z normą PN-B-06200.

Gdy kotwie fajkowe lub płytkowe są zabetonowane łącznie z fundamentem w blasze podstawy można zastosować większe otwory lub zaprojektować wycięcia.

Gdy kotwie znajdują się w studzienkach fundamentowych, wtedy ich wielkość powinna umożliwiać ewentualną regulację położenia słupa w płaszczyźnie poziomej.

7 Wykonanie połączeń

Dopuszczalne odchyłki wymiarowe fundamentów i elementów kotwiących powinny być zgodne z PN-B-06200.

Stalowe elementy zakotwień przewidziane do zabetonowania nie powinny być malowane farbami antykorozyjnymi. Należy je jedynie oczyścić z rdzy i tłuszczów. Gwint powinien być zabezpieczony przed korozją i zanieczyszczeniami.

Kotwie oraz belki kotwiące przed zabetonowaniem należy trwale osadzić w pożądanym położeniu, np. za pomocą szablonów lub innymi sposobami.

Studzienki dla kotwi fajkowych i młotkowych powinny być zabezpieczone przed zanieczyszczeniem oraz możliwością rozsadzenia przez zamarzającą wodę. Głębokość studzienek powinna być tak dobrana, aby można było prawidłowo umieścić i zmontować kotwie hakowe lub młotkowe. W przypadku, gdy kotwie mają przenieść siły rozciągające przez przyczepność, studzienki należy wypełnić betonem tej samej klasy, jakiej użyto do wykonania fundamentu.

Przed rozpoczęciem montażu konstrukcji stalowej, nośność wszystkich składowych elementów zakotwień i fundamentów powinna osiągnąć wartość potrzebną, do przeniesienia obciążeń montażowych.

Podkładki z blach, stosowane do regulacji rzędnych podstaw opartych na podlewce, powinny zajmować nie mniej niż 15% powierzchni podstawy. Na każdą kotew mogą przypadać nie więcej niż dwa pakiety podkładek.

Osadzanie podstaw na nakrętkach kotwi wymaga uzasadnienia wytrzymałościowego. Ze względu na ograniczoną możliwość regulacji poziomu podstawy, rozwiązanie to jest stosowane w mało obciążonych słupach. Nie należy stosować podkładek dystansowych między nakrętką kotwi a konstrukcją nośną podstawy. W szczególnych przypadkach dopuszcza się stosowanie tulei o polu przekroju nie mniejszym niż pole przekroju rdzenia śruby.

W kotwiach osadzonych w czasie betonowania fundamentu, aby umożliwić ewentualną korektę usytuowania podstawy, dopuszcza się dwuetapowe betonowanie. W pierwszym etapie górną część o długości do 50 cm pozostawia się niezabetonowaną.

Przed montażem konstrukcji studzienki powinny być starannie oczyszczone, a po zakończeniu montażu zabetonowane. Po wyregulowaniu konstrukcji należy dokręcić nakrętki kotwi i wykonać podlewkę. Nakrętki powinny być zabezpieczone przed odkręcaniem.

Słupy osadzane w fundamentach kielichowych należy przed zabetonowaniem prawidłowo ustawić w pionie i w poziomie oraz trwale ustabilizować. Kielichy należy wypełnić betonem tej samej klasy, jaką zastosowano do fundamentu.

Załącznik A (normatywny)

PODSTAWY PIERŚCIENIOWE

Rozkład sił wewnętrznych (rysunek A.1) w połączeniu pierścieniowym blachy podstawy elementu rurowego z fundamentem, przy założeniu liniowego rozkładu naprężeń należy określać na podstawie warunku równowagi sił, według wzoru (A.1), z którego oblicza się kąt określający zasięg strefy docisku

2φ{sinα - α cosα - 0,01 k [sinα + (π - α) cosα]} = α - sinα cosα + 0,01 k (π - α + sinα cosα)

(A.1)

w którym:

r - promień środkowy pierścienia podstawy o szerokości b_c.

Zasięg strefy docisku określony kątem α można także wyznaczyć z wykresu (rysunek A.2),

Naprężenia docisku pod podstawą określa się z wzoru

(A.2)

Rysunek A.1

Największe naprężenia rozciągające występujące w kotwiach wyznacza się z wzoru

(A.3)

Zastępczą szerokość pierścienia w strefie rozciąganej b_t przy założeniu połączenia podstawy z fundamentem kotwiami równomiernie rozmieszczonymi na obwodzie oblicza się z wzoru

(A.4)

w którym liczba kotwi n powinna spełniać warunek:

Wykres przedstawiony na rysunku A.3 umożliwia wyznaczenie współczynnika
pozwalającego ustalić naprężenia docisku z zależności

(A.5)

Rysunek A.2

Rysunek A.3

Załącznik B (informacyjny)

GRUBOŚĆ BLACHY PODSTAWY

B.1 Grubość blachy podstawy w strefie rozciąganej według modelu sprężysto-plastycznego

Grubość blachy podstawy w strefie rozciąganej określa się dla najbardziej niekorzystnie podpartych i obciążonych fragmentów blachy podstawy. Można przy tym korzystać z wzorów:

- dla fragmentów blachy wspornikowej (rysunek B.1a)

(B.1)

w którym:

f_d - wytrzymałość obliczeniowa stali blachy podstawy,

b_s - szerokość współpracująca; b_s = min[w; 0,5b],

c_a - odległość osi kotwi od krawędzi spoiny,

- dla fragmentów blachy opartych na trzech krawędziach (rysunek B.1b)

(B.2)

w którym:

Ω - współczynnik zależny od rozmieszczenia kotwi i sposobu podparcia (rysunek B.2 i rysunek B.3).

Rysunek B.1

B.2 Grubość blachy podstawy w strefie docisku według modelu sprężystego

Grubość blachy nieużebrowanej podstawy słupa dwuteowego można obliczać z wzorów:

(B.3)

(B.4)

b_s = b_f + 2t

(B.5)

w których:

b_f, h - szerokość półki, wysokość przekroju dwuteownika,

σ_c - wartość obliczeniowa docisku pod podstawą (σ_c ≤ f_b),

f_d - wytrzymałość obliczeniowa blachy podstawy,

m - współczynnik z tablicy B.1.

Tablica B.1

Profil słupa	IPE IPN	Dwuteowniki szerokostopowe HE
				≤ 300	360	400	450	500	550	600
m	8	7	7,1	7,4	7,8	8,1	8,6	9,1

Grubosć blach użebrowanych określa się dla najbardziej niekorzystnie podpartych i obciążonych fragmentów podstawy.

W tablicach B.2 i B.3 podano wartości pomocnicze do obliczania grubości blach prostokątnych kolistych i pierścieniowych według wzoru

(B.6)

w którym:

ω - współczynnik z tablicy B.2 lub B.3.

Tablica B.2

	b/l	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
		ω/l	0,354	0,414	0,466	0,506	0,537	0,556
		b/l	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
		ω/l	0,488	0,595	0,661	0,697	0,714	0,720
		b/l	0,9	1,0	1,1	1,2	1,5	2,0
		ω/l	0,721	0,719	0,718	0,714	0,711	0,707
		b/l	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
		ω/l	0,795	0,914	1,008	1,084	1,139	1,187

Tablica B.3

Schemat	D/d		1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6
		ω/d	k)	0,545	0,526	0,495	0,447	0,391	0,473	0,553
		^	p)	0	0,293	0,440	0,571	0,695	0,817	0,939
		D/d		1,7	1,8	1,9	2,0	2,1	2,2	2,5
		ω/d	k)	0,637	0,721	0,804	0,888	0,975	1,062	1,363
				p)	1,061	1,183	1,307	1,431	1,556	1,684	2,071
k) - płyty koliste
p) - płyty pierścieniowe

Rysunek B.2

Rysunek B.3

Załącznik C (informacyjny)

CHARAKTERYSTYKA KOTWI

W tablicy C.1 podano nośność obliczeniową i wymiary kotwi fajkowych i płytkowych.

Tablica C.1

Typ	Średnica gwintu mm	Przekrój czynny As mm^2	Nośność SR^1) kN	Długość^2) zakotwienia la mm	Długość dokręcenia min ld cm	Wymiary płytki oporowej a/t mm	Moment dokręcania Mo Nm
Fajkowe - stal S235 wg rysunku 1a	12	85	17	580	45	-	50
		16	157	31	770	50	-	100
		20	245	47	900	55	-	150
		24	353	67	1 080	60	-	200
		30	561	107	1 330	70	-	300
	Płytkowe - stal S355 wg rysunku 1b	20	245	72	500	55	100/20	150
		24	353	103	500	60	110/20	200
		30	561	164	650	70	120/20	300
		36	817	233	800	80	130/20	500
		42	1 120	319	900	85	150/20	800
		48	1 472	419	1 000	90	170/20	950
^1) Nośność kotwi SR = SRt ≤ SRa.
^2) Minimalną długość zakotwienia podano dla betonu klasy B15. W przypadku betonu wyższej klasy podane wartości pomnożyć przez [WZÓR]; gdzie: fck - wg PN-B-03264:1999.

 

1) Na przykład w aprobatach technicznych.

1) Na przykład w aprobatach technicznych.

---