Calculation of reinforced column bases using the component method

• Autorzy: Krystosik, Przemysław

Warianty tytułu

PL

Obliczanie wzmocnionych podstaw słupów metodą składnikową

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

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 the model'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, along with conclusions and remarks.

PL

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

PL

podstawa słupa; zakotwienie; nośność; sztywność; metoda składnikowa; model mechaniczny; model obliczeniowy

EN

column base; anchoring; resistance; stiffness; component method; mechanical model; calculation model

• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 10
• Strony: 75--83
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Krystosik, Przemysław

• Politechnika Koszalińska, Wydział Inżynierii Lądowej, Środowiska i Geodezji,

Bibliografia

• [1] PN-EN 1993-1-8:2005. Eurokod 3: Projektowanie kontrukcji stalowych – Część 1-8: Projektowanie węzłów.
• [2] Bródka J., Kozłowski A., Ligocki I., Łaguna J., Ślęczka L. Projektowanie i obliczanie 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., Steenhuis M., Jaspart J.P. Component method for steel column bases. Heron, 2008; https://heronjournal.nl/53-12/1.html.
• [5] The Steel Construction Institute. Publication P398, Joints in Steel Construction: Moment-resisting Joints to Eurocode 3. Taylor & Francis, 2013. Dostępna online: https://www.steel-construction.info/images/5/5d/SCI_P398.pdf.
• [6] PN-EN 1992-1-1:2004. Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• [7] PN-EN 1992-4:2018-11. Eurokod 2: – Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 4: Projektowanie zamocowań do stosowania w betonie.
• [8] Kuhlmann U., Wald F., Hofmann J., et al. Design of steel-to-concrete joints, Design manual I. Prague, Stuttgart, Coimbra and Brussels, European Convention for Constructional Steel work. 2014. Dostępna online: http://steel.fsv.cvut.cz/infaso/InFaSo_Design-manual_I_En.pdf.
• [9] FiB Bulletin 58. Design of Anchorages in concrete – Guide to good practice. Switzerland, International Federation for Structural Concrete, 2011, doi.org/10.35789/fib.BULL.0058.

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2024.10.09