24. Оголовки колонн

Оголовки предн-ны для передачи усилий от ферм или балок на стержни колонн. Констр-ое решение оголовка зависит от типа сеч. колонны и сп-ба опирания ригелей. Балки могут опираться на колонны сверху (свободное сопряжение, рис. 1) и примыкать сбоку (гибкое сопряжение, рис. 2, а), оба сопряжения считаются шарнирными.

По констр-и сопряжения балок и колонн м/б также жесткими (рис. 2,б), примен-ие их сокращает расчетную длину колонны,повышает жесткость констр-ии на воздействие гориз-ных сил, но усложняет конструкцию и монтаж.

 

Рис. 1. Свободные сопряжения: а – передача реакции через торцы ребер жесткости; б –то же ч/з центрирующие планки; 1 – опорное ребро колонны; 2 – опорная плита

 

Рис. 2. Примыкание балок к колонне сбоку: а – гибкое сопряжение; б – жесткое сопряжение; 1 – монтажный столик из плоской стали; 2 – монтажный столик из уголка

 

Толщину опорной плиты конструктивно принимают равной 2030 мм. Из-за большой сосредоточенной нагрузки, передаваемой на опорную плиту, ее подкрепляют опорным ребром (рис. 2,а) или консольными ребрами. Высота опорн ребра колонны нах-ся из усл-ия прочности 4х вертик-ных швов, передающих нагрузку на стержень колонны. На это же усилие рассчит-ся гориз-ные угловые швы, кот-ми ребро приваривается к опорной плите. Толщину опорн ребра опред-ют по усл-ям его прочности на смятие и на срез при проплавлении швов на всю толщину ребра.

При передаче опорных реакций балок на пояса стержней колонн двутаврового сечения (рис. 1, б) без прострожки верхнего конца стержня необходим только расчет гориз-ых швов между опорной плитой и сечением стержня колонны.

Гибкое сопряжение (рис.2,а):Все усилие передается на монтажный столик, выполняемый из плоской стали толщиной 2040 мм (верхняя поверхность его должна быть строганой) или из уголка с подрезанной полкой.

Жесткое сопряжение (рис.2, б):д/о передавать на колонну растяжение и сжатие в обеих зонах. Оно уменьшает гибкость колонны в плоскости действия момента, но делает ее внецентренно сжатой. При этом усложняется конструкция и монтаж, колонна может передавать на фундамент поперечную силу. Все это должно учитываться при расчете и конструировании колонны в целом.

25. Стальные стропильные фермы. Применяемые профили. Конструирование узлов.

Ф-это геометр-ки неизменные решетчатые констр-и, раб-ие преим-но на изгиб. Ф. бывают плоские и простран-ные. При узловом приложении нагрузок все элементы фермы испыт-т только осевые усилия (раст. либо сжатие).

Б лаг-ря этому метал в Ф. исп-ся более рац-но, чем в балках. Ф более экономичны в изг-нии, но и более трудоемки. При увеличении перекрываемых пролетов и умен-е нагрузок эф-ть Ф. по сравн-ю с балками возрастает. Стальные Ф. получили применение в покрытиях и перекрытиях пром-х, гр-х, общ-ых зданиях, мостах, кранах и об-х. спец. назначения. Плоские Ф воспринимают нагрузки, прилож-ые только в их плоскости и след-но нужд-ся в закреплении их в плоскости связями или др. элементами. Простран-ые системы в доп-их в элементах жесткости не нужд-ся.

В зав-ти от очертания различ. Ф :

а)сегментные (панель нижнего пояса)

б)с пониженным нижним поясом

в)с //ми поясами (раскос,стойка)

г) треуг-е. (решетка)

Работают фермы по прин-пу балочных систем.Ф. состоят из поясов(верхних, нижних) и решетки.

Р ешетка в Ф. м.б

1.раскосной

2.треугольной

3.перекрестной

1. получ-ли наиб-е примен-ие. Соед-ся на высокопрочных болтах, исп-т для вып. монт. узлов в условиях стр-ой площадки.

Опт-ая высота фермы с т.зр. расхода мат-ла нах-ся в диапазоне h _ф/l =1/4-1/5. На практике это отн-ие нах-ся в диап-не h _ф/l =1/5-1/20, для гр-их зданий h _ф/l =1/7-1/9, т.к.L>=18м., транспортные габариты3,85м, на Ф. дейст-т M, N, Q: N=M^-- /hф. Усилия в элем-ах Ф м. опр-ть различн. cпособами:

1) аналит-м( м-д сечения)

2) графоаналит-й(постр-ие диаграмм)

3) исп-ие различн. компьют. программ.

По величине усилий, возник-их в поясах Ф, различ-т легкие Ф (их вып-т из прокатных или гнутых профилей), а усилие не превышают 3000Кн. Если усилие превосх-т 3000-это Ф. тяжелые и эл-ты будут составн. cечения: ф. из сплошных уголков:╦, ┬,○.

В гражд-их и пром-х зд-ях примен-ся чаще всего легкие, плоские Ф.

○---По расп. стали наиб. рац. трубчат. сечения. Благ-ря своей круглой форме они были стойкие против коррозии, их легко очищать, внутр-ие полости труб след-т гермет-ть. Однако Ф. из труб более дорогие и трудоемки (в узлах сопряжения достаточно сложны).

---Ф. из гнутых сварных профилей не имеют этих нед-в, но их прим-ие огран-но, т.к.t<=10мм (сложно согнуть).

┘└---Наиб-е широкое прим-ие получ-ли Ф из парных уголков. Их нед-к: повыш-ый расход металла на фасонки и прокладки.

I---Наиб. несущ. сп-ть имеют Ф с поясами из широкополочных двутавров, а решетка м.б. вып-на как из двут-в, так и из прям-х труб.

Для растянутых эл-ов нах-м площадь сеч-я: Ġ=N/Анетто<=Ry*γc, Анетто=N/Ry*γc, Ан след-но нужный прокатный профиль. Предельная гибкость: λ=lef/τ<=[λ]=400.

Сжатые стержни рассч. след. образом:

1) задаются гибкостью λ,

2) подб-ся коэф-т изгиба φ

3)подбираем площадь

4)подб-м τ след-но: Ġ=N/A*φ<=Ry*γc.

Подобр-ое сечение д.удовл-ть и соот-ть предельной гибкости. Нек-ые элем-ты строп-ых ферм м.б.ненагружены- подбирают профили по предельно допустимой гибкости: τ=lef/[λ].

Конструирование стропильных ферм

Профили бывают прокатные и сварные.

Привязка граней к оси элементов

Если ферма имеет опред-ые размеры, то элемент показывают в одни линю. Метал. К-ции принято изображать в разных масштабах: сетка осей делится водном масштабе, а узлы – в другом масштабе. Напр., узлы в М1:10; Сетка М1:25.

Сварка не позволяет элементам приближаться друг к другу на расстояние меньше 50мм.

На рабочих чертежах к-ций изобр-ся проектируемые изделия в опр-ом масштабе с учетом св-в симметрии. Выполняется чертеж изделия и его отдельные виды, поясняющие к-цию снизу, сбоку; сост-ся спецификация на каждый элемент, из кот-го образуется к-ция, в к-ой имеется номер деталей, их кол-во, сечение, длина элемента, масса одной и всех деталей, марка и различ. примечания, к-ые д.б. учтены при изготовлении этого элемента, процент металла на сварные швы.

Поскольку метал.к-ции явл-ся дост-но сложными, то чаще всего их разр. в 2 этапа или стадии:

1.КМ(метал.к-ции)

2.КМД(к-ции метал.деталировочные)

На стадии КМ, выполняемой проектной орг-ей, разрабатывалась общая схема сооружения, производился расчёт к-ций, подбор сечений и конструирование узлов, поставлялась спецификация на металл. На стадии КМД разр-ся чертежи КМД, используемые в цехах заводов для изготовления отправочных монтажных марок.