Χρήση στην τεχνολογία ενός ακίνητου αρθρωτού στηρίγματος. Υποστηρίζει. Υποστηρικτικές δομές και τα σύμβολά τους
Τα στηρίγματα θα ονομάζονται κινηματικοί δεσμοί που συνδέουν τη δομή με μια σταθερή βάση. Η υποστήριξη μπορεί να είναι τριών τύπων:
1) μεντεσέδες-κινητό, 2) μεντεσέδες και 3) τσιμπήματα (ενσωμάτωση). Χωρίς να μπω σε τεχνικές λεπτομέρειες συσκευές υποστήριξης, που σε διαφορετικούς τομείς της τεχνολογίας μπορεί να είναι διαφορετικοί, εξετάστε τις αρχές της εργασίας τους.
Το κινητό αρθρωτό στήριγμα της χωρικής κατασκευής φαίνεται σχηματικά στο Σχ. 1.3. Ένα τέτοιο στήριγμα επιτρέπει στην υποστηριζόμενη κατασκευή να περιστρέφεται γύρω από τρεις άξονες. x,y,zκαι μεταφορικές κινήσεις προς την κατεύθυνση των αξόνων Χκαι y.
Με άλλα λόγια, το κινητό αρθρωτό στήριγμα της χωρικής δομής περιορίζει την κίνηση προς μία μόνο κατεύθυνση - κάθετα στο επίπεδο αναφοράς. Ένα τέτοιο στήριγμα απεικονίζεται υπό όρους, όπως φαίνεται στο Σχ. 1.3, β.
Ένα σταθερό αρθρωτό στήριγμα μπορεί να αναπαρασταθεί ως μια μπάλα που εισέρχεται σε σφαιρικές εσοχές που γίνονται στη βάση και στο υποστηριζόμενο σώμα (Εικ. 1.4, α). Μια τέτοια υποστήριξη επιτρέπει μόνο στροφές άξονες x,y,z. Ισοδυναμεί με τρεις κινηματικούς δεσμούς. Το σύμβολο του αρθρωτού σταθερού στηρίγματος φαίνεται στο Σχ. 1.4, β.
Αν η κάτω βάση αρθρωτή υποστήριξηφορέστε κυλίνδρους, έχετε ένα αρθρωτό κινητό στήριγμα που επιτρέπει την περιστροφή γύρω από τρεις άξονες και την κίνηση προς μία κατεύθυνση. Ένα τέτοιο στήριγμα και το σύμβολο του φαίνονται στα Σχ. 1.5, a και 1.5, b, αντίστοιχα.
Το στήριγμα τσιμπήματος έχει έξι κινηματικούς συνδέσμους - τρεις γραμμικούς και τρεις γωνιακούς, δηλ. το στήριγμα τσιμπήματος εμποδίζει το υποστηριζόμενο σώμα να κινηθεί προς την κατεύθυνση των αξόνων x,y,zκαι περιστροφές γύρω από αυτούς τους άξονες (Εικ. 1.6).
Στηρίγματα για επίπεδες κατασκευές μπορούν να ληφθούν ως ειδικές περιπτώσεις χωρικών. Το στήριγμα σύσφιξης μιας επίπεδης κατασκευής έχει τρεις κινηματικές συνδέσεις (Εικ. 1.7, α), το αρθρωτό στήριγμα έχει δύο (Εικ. 1.7, β) και το αρθρωτό στήριγμα έχει μία κινηματική σύνδεση (Εικ. 1.7, γ. ).
Δεδομένου ότι μόνο αμετάβλητα και σταθερά συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κτιριακές κατασκευές, θα εξετάσουμε τους κανόνες για το σχηματισμό τέτοιων συστημάτων.
Για πολλούς αρχάριους σχεδιαστές, το κύριο πρόβλημα είναι η επιλογή του σχεδίου σχεδίασης: πού πρέπει να υπάρχουν μεντεσέδες και πού πρέπει να υπάρχουν άκαμπτοι κόμβοι; Πώς να καταλάβετε τι είναι πιο κερδοφόρο και πώς να καταλάβετε τι χρειάζεται γενικά σε έναν συγκεκριμένο κόμβο σχεδίασης; Αυτή είναι μια πολύ ευρεία ερώτηση, ελπίζω αυτό το άρθρο να ρίξει λίγο φως σε ένα τόσο πολύπλευρο ζήτημα.
Τι είναι οι κόμβοι υποστήριξης και ο χαρακτηρισμός αυτών των κόμβων στα διαγράμματα
Ας ξεκινήσουμε με την ουσία. Κάθε κατασκευή πρέπει να στηρίζεται - τουλάχιστον δεν πρέπει να πέφτει από το ύψος στο οποίο υποτίθεται ότι βρίσκεται. Αν όμως σκάψουμε βαθύτερα, για την αξιόπιστη λειτουργία του στοιχείου, δεν αρκεί να του απαγορεύσουμε να πέσει.
Πώς μπορεί να κινηθεί οποιοδήποτε στοιχείο στο διάστημα; Πρώτον, μπορεί να κινείται κατά μήκος ενός από τα τρία επίπεδα - κάθετα (άξονας Z), οριζόντια (άξονες X και Y). Δεύτερον, μπορεί να είναι μια περιστροφή του στοιχείου στον κόμβο γύρω από τους ίδιους τρεις άξονες.
Έτσι, έχουμε έως και έξι πιθανές κινήσεις (και αν λάβουμε επίσης υπόψη την κατεύθυνση συν ή πλην, τότε δεν υπάρχουν έξι, αλλά δώδεκα από αυτές), οι οποίες ονομάζονται επίσης βαθμοί ελευθερίας - και αυτό είναι πολύ περιγραφικό όνομα. Εάν η δομή κρέμεται στον αέρα (μια μη ρεαλιστική κατάσταση), τότε είναι εντελώς ελεύθερη, δεν περιορίζεται από τίποτα. Εάν ένα στήριγμα εμφανιστεί σε κάποιο σημείο κάτω από αυτό, εμποδίζοντάς το να κινηθεί κατακόρυφα, τότε ένας από τους βαθμούς ελευθερίας του στοιχείου στη θέση στήριξης περιορίζεται κατά μήκος του άξονα Z. Ένα παράδειγμα τέτοιου περιορισμού είναι η ελεύθερη στήριξη ενός μεταλλική δοκός σε λεία, ολισθηρή επιφάνεια - δεν θα πέσει λόγω της στήριξης, αλλά μπορεί, με μια συγκεκριμένη προσπάθεια, να κινηθεί κατά μήκος των αξόνων X και Y ή να γυρίσει γύρω από οποιονδήποτε άξονα. Κοιτάζοντας μπροστά, ας διευκρινίσουμε ένα σημαντικό σημείο: εάν ένα στοιχείο σε έναν κόμβο δεν έχει περιορισμό περιστροφής, ο κόμβος αρθρώνεται. Έτσι, μια τόσο απλή άρθρωση με περιορισμό μόνο κατά μήκος ενός άξονα συνήθως υποδηλώνεται ως εξής:
Είναι εύκολο να αποκρυπτογραφηθεί ένας τέτοιος προσδιορισμός: κύκλοι σημαίνουν την παρουσία μιας άρθρωσης (δηλαδή, την απουσία απαγόρευσης της περιστροφής ενός στοιχείου σε αυτό το σημείο), μια ράβδος σημαίνει απαγόρευση κίνησης προς μία κατεύθυνση (συνήθως γίνεται αμέσως ξεκάθαρα από το διάγραμμα - σε ποιο - σε αυτή την περίπτωση, κάθετη απαγόρευση). Ένα εκκολάπτεται οριζόντιο συμβολίζει την παρουσία ενός στηρίγματος.
Η επόμενη επιλογή για τον περιορισμό των βαθμών ελευθερίας είναι η απαγόρευση κίνησης προς την κατεύθυνση δύο αξόνων. Για την ίδια μεταλλική δοκό, αυτοί μπορεί να είναι οι άξονες Z και X και κατά μήκος του Y μπορεί να κινηθεί όταν ασκηθεί δύναμη σε αυτήν. οι στροφές του, όπως μπορείτε να δείτε, επίσης δεν περιορίζονται με τίποτα.
Πώς να φανταστείτε την απουσία περιορισμού των στροφών; Εάν προσπαθήσετε να περιστρέψετε αυτή τη δοκό γύρω από τον άξονά της (για παράδειγμα, γείρετε την οροφή σε αυτήν μόνο στη μία πλευρά - τότε η δοκός θα αρχίσει να περιστρέφεται κάτω από το βάρος της οροφής), τότε τίποτα δεν θα εμποδίσει αυτή τη στρέψη, η δοκός κατά μήκος όλο το μήκος του θα αρχίσει να ανατρέπεται υπό τη δράση μιας στρεπτικής δύναμης. Με τον ίδιο τρόπο, εάν εφαρμοστεί κατακόρυφο φορτίο στο κέντρο της δοκού, η δοκός θα κάμπτεται και, στα σημεία στήριξης, θα περιστρέφεται ελεύθερα γύρω από τον άξονα Υ (δεξιόστροφα αριστερά, αριστερόστροφα δεξιά). Αυτό είναι που καταλαβαίνουμε ως μεντεσέ.
|
Φθείρων:"Σημαντικές αποχρώσεις στο σχεδιασμό κόμβων υποστήριξης" |
|
Θα ήθελα να κάνω αμέσως μια επιφύλαξη ότι στην κατασκευή ιδανικών μεντεσέδων και τσιμπημάτων δεν συμβαίνουν. Υπάρχει πάντα κάποια προϋπόθεση. Ας υποθέσουμε ότι αγνοούμε τη δύναμη τριβής και υποθέτουμε ότι η κίνηση της δέσμης κατά μήκος του άξονα Υ δεν περιορίζεται από τίποτα. Με την εμπειρία συνήθως έρχεται η δυνατότητα να δούμε αν ο κόμπος είναι άκαμπτος ή αρθρωτός. Είναι επίσης πολύ σημαντικό να μάθετε πώς να αποφεύγετε το ατελές τσίμπημα (όταν, με μικρές προσπάθειες, δεν υπάρχει περιστροφή της δομής και με αύξηση της ενεργού δύναμης, το στήριγμα δεν αντέχει και συμβαίνει η περιστροφή). Τέτοιες καταστάσεις προκαλούν απρόβλεπτη συμπεριφορά της δομής - θεωρήθηκε για ένα σχέδιο σχεδίασης, αλλά πρέπει να εργαστείτε σύμφωνα με ένα άλλο. Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει ένα άκαμπτο στήριγμα δοκού στο πλαίσιο, το οποίο παρέχεται με συγκόλληση της δοκού στην κολόνα. Αλλά ο συγκολλημένος σύνδεσμος υπολογίζεται λανθασμένα και η ραφή δεν αντέχει την εφαρμοζόμενη δύναμη και καταρρέει. Η δοκός συνεχίζει να στηρίζεται στην κολόνα, αλλά μπορεί ήδη να ενεργοποιήσει το στήριγμα. Σε αυτή την περίπτωση, το διάγραμμα των ροπών κάμψης αλλάζει δραματικά: στα στηρίγματα, οι ροπές τείνουν στο μηδέν, αλλά η ροπή του ανοίγματος αυξάνεται. Και η δοκός σχεδιάστηκε για τσιμπήματα και δεν ήταν έτοιμη να αντιληφθεί την αυξημένη στιγμή. Έτσι γίνεται η καταστροφή. Επομένως, οι άκαμπτοι κόμβοι πρέπει πάντα να σχεδιάζονται για το μέγιστο δυνατό φορτίο. |
Μια τέτοια άρθρωση ορίζεται ως εξής.
Η αριστερή και η δεξιά σημειογραφία είναι ισοδύναμες. Στα δεξιά, είναι πιο οπτικό: 1 - μια οριζόντια ράβδος περιορίζεται στον κόμβο σε κίνηση κάθετα (κάθετη ράβδος με κύκλους στα άκρα) και οριζόντια (οριζόντια ράβδος με κύκλους στα άκρα). 2 - η κατακόρυφη ράβδος περιορίζεται επίσης στον κόμβο στην κίνηση κάθετα και οριζόντια. Στα αριστερά υπάρχει επίσης ένας πολύ κοινός προσδιορισμός της ίδιας άρθρωσης, μόνο τα ραβδιά είναι διατεταγμένα με τη μορφή τριγώνου, αλλά το γεγονός ότι υπάρχουν δύο από αυτά σημαίνει ότι η κίνηση περιορίζεται κατά μήκος δύο αξόνων - κατά μήκος του άξονα το στοιχείο και κάθετο στον άξονά του. Οι ιδιαίτερα τεμπέληδες σύντροφοι μπορεί να μην σχεδιάζουν καθόλου κύκλους και να ορίζουν έναν τέτοιο μεντεσέ απλά ως τρίγωνο - αυτό συμβαίνει επίσης.
Τώρα σκεφτείτε τι σημαίνει η κλασική ονομασία μιας αρθρωτής δοκού.
Πρόκειται για μια δοκό που έχει δύο στηρίγματα και στα αριστερά περιορίζεται επίσης σε οριζόντια κίνηση (αν δεν συνέβαινε αυτό, το σύστημα δεν θα ήταν σταθερό - υπάρχει μια τέτοια κατάσταση στην αντοχή των υλικών - η ράβδος πρέπει να έχει τρεις περιορισμοί κίνησης, στην περίπτωσή μας δύο περιορισμοί στο Ζ και έναν Χ). Ο σχεδιαστής πρέπει να εξετάσει πώς να εξασφαλίσει ότι η υποστήριξη της δοκού σχήμα υπολογισμού– αυτό δεν πρέπει ποτέ να ξεχαστεί.
Και η τελευταία περίπτωση για ένα πρόβλημα επιπέδου είναι ο περιορισμός τριών βαθμών ελευθερίας - δύο μετατοπίσεις και περιστροφή. Ειπώθηκε παραπάνω ότι για οποιοδήποτε στοιχείο υπάρχουν έξι (ή δώδεκα) βαθμοί ελευθερίας, αλλά αυτό ισχύει για ένα τρισδιάστατο μοντέλο. Συνήθως θεωρούμε ένα επίπεδο πρόβλημα στον υπολογισμό. Και εδώ φτάνουμε στον περιορισμό της περιστροφής - αυτή είναι μια κλασική έννοια σκληρός κόμβοςή τσίμπημα- όταν στο σημείο στήριξης το στοιχείο δεν μπορεί ούτε να κινηθεί ούτε να στρίψει. Ένα παράδειγμα τέτοιου κόμβου μπορεί να χρησιμεύσει ως κόμβος τερματισμού ομάδας στήλη από οπλισμένο σκυρόδεμασε ένα ποτήρι - είναι τόσο βαθιά μονολιθικό που δεν έχει την ευκαιρία ούτε να κινηθεί ούτε να γυρίσει.
Το βάθος ενσωμάτωσης μιας τέτοιας στήλης είναι αυστηρά υπολογισμένο, αλλά ακόμη και στην εμφάνιση δεν μπορούμε να φανταστούμε ότι η στήλη στο σχήμα στα αριστερά μπορεί να γυρίσει σε ένα ποτήρι. Αλλά η δεξιά στήλη είναι εύκολη, είναι μια προφανής άρθρωση και είναι απαράδεκτο να σχεδιάσεις μια πρέζα με αυτόν τον τρόπο. Αν και τόσο εκεί όσο και εκεί η στήλη είναι βυθισμένη σε ένα ποτήρι και το αυλάκι γεμίζει με σκυρόδεμα.
Περισσότερες επιλογές τσιμπήματος θα υπάρχουν στην πορεία του άρθρου. Τώρα ας ασχοληθούμε με τη σημειογραφία του τσιμπήματος. Είναι κλασικό, και δεν υπάρχει ιδιαίτερη ποικιλία, σε αντίθεση με τους μεντεσέδες.
Αριστερά είναι ένα οριζόντιο στοιχείο σφιγμένο σε ένα στήριγμα, στα δεξιά είναι ένα κατακόρυφο στοιχείο.
Και τέλος - για τους αρθρωτούς και άκαμπτους κόμβους στα πλαίσια. Εάν ο κόμβος σύνδεσης δοκού με κολόνα είναι άκαμπτος, τότε εμφανίζεται είτε χωρίς καθόλου σύμβολα είτε με ένα γεμάτο τρίγωνο στη γωνία (όπως στα δύο πάνω σχήματα). Εάν η δοκός στηρίζεται στις κολώνες περιστροφικά, σχεδιάζονται κύκλοι στα άκρα της δοκού (όπως στο κάτω σχήμα).
Πώς να σχεδιάσετε έναν αρθρωτό ή άκαμπτο κόμπο
Πλάκες στήριξης, δοκοί, υπέρθυρα.
Το πρώτο πράγμα που πρέπει να θυμάστε όταν σχεδιάζετε κόμβους είναι ότι συχνά μια άρθρωση διακρίνεται από ένα τσίμπημα από το βάθος στήριξης.
Εάν μια πλάκα, υπέρθυρο ή δοκός στηρίζεται σε βάθος ίσο ή μικρότερο από το ύψος του τμήματος και δεν έχουν ληφθεί πρόσθετα μέτρα (συγκόλληση σε ενσωματωμένα στοιχεία που εμποδίζουν την περιστροφή κ.λπ.), τότε αυτή είναι πάντα μια καθαρή άρθρωση . Για μεταλλικά δοκάριαθεωρείται ότι αρθρώνεται κατά 250 χλστ.
Εάν το στήριγμα είναι μεγαλύτερο από δύο - δυόμισι ύψη του τμήματος του στοιχείου, τότε μια τέτοια στήριξη μπορεί να θεωρηθεί ως τσίμπημα. Αλλά υπάρχουν αποχρώσεις εδώ.
Πρώτον, το στοιχείο πρέπει να φορτωθεί από πάνω (με τοιχοποιία, για παράδειγμα), και το βάρος αυτού του βάρους πρέπει να είναι αρκετό για να απορροφήσει τη δύναμη του στοιχείου στο στήριγμα.
Δεύτερον, μια άλλη λύση είναι δυνατή, όταν η περιστροφή του στοιχείου περιορίζεται με συγκόλληση σε ενσωματωμένα μέρη. Και εδώ είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε σαφώς τα χαρακτηριστικά του σχεδιασμού των άκαμπτων κόμβων. Εάν η δοκός είναι είτε συγκολλημένη στο κάτω μέρος (αυτό συναντάται συχνά τόσο σε μεταλλικές κατασκευές όσο και σε προκατασκευασμένο σκυρόδεμα - οι υποθήκες στη δοκό ή την πλάκα συγκολλούνται στις υποθήκες στο στήριγμα), τότε αυτό δεν την εμποδίζει να ενεργοποιήσει το στήριγμα - αποτρέπει μόνο την οριζόντια κίνηση του στοιχείου, για αυτό είπαμε παραπάνω. Αλλά εάν το πάνω μέρος της δοκού είναι καλά αγκυρωμένο με συγκόλληση σε ένα στήριγμα (αυτοί είναι είτε κόμβοι πλαισίου σε μέταλλο, είτε συγκόλληση λουτρού των άνω εξόδων οπλισμού σε προκατασκευασμένες εγκάρσιες ράβδους - σε κόμβους άκαμπτου πλαισίου ή συγκόλληση ενσωματωμένων στοιχείων στο υποστήριξη κόμβων πλακών μπαλκονιού, που πρέπει να τσιμπηθούν, αφού είναι κονσόλα), τότε αυτός είναι ήδη ένας σκληρός κόμβος, γιατί αποτρέπει σαφώς την περιστροφή στο στήριγμα.
Στο παρακάτω σχήμα, τα αρθρωτά και άκαμπτα συγκροτήματα επιλέγονται από τις τυπικές σειρές (σειρά 2.440-1, 2.140-1 τεύχος 1, 2.130-1 τεύχος 9). Δείχνουν ξεκάθαρα ότι σε έναν αρθρωτό σύνδεσμο, η στερέωση πηγαίνει στο κάτω μέρος μιας δοκού ή πλάκας και σε μια άκαμπτη, στο πάνω μέρος. Διευκρίνιση: στον κόμβο στήριξης της πλάκας, η άγκυρα δεν παρέχει άκαμπτο κόμβο, είναι ένα εύκαμπτο στοιχείο που αποτρέπει μόνο την οριζόντια μετατόπιση του δαπέδου.
Αλλά ο σωστός σχεδιασμός ενός κόμπου είναι η μισή μάχη. Είναι επίσης απαραίτητο να γίνει ένας υπολογισμός όλων των στοιχείων του κόμβου, εάν μπορούν να αντέξουν τη μέγιστη δύναμη που μεταδίδεται από το στοιχείο. Εδώ είναι απαραίτητο να υπολογίσετε τόσο τα ενσωματωμένα μέρη όσο και τις συγκολλήσεις και να ελέγξετε την τοιχοποιία εάν το βάρος από αυτό λαμβάνεται υπόψη στο σχεδιασμό.
Σύνδεση υποστυλωμάτων με θεμέλια.
Κατά τη στήριξη μεταλλικών στηλών, ο καθοριστικός παράγοντας είναι ο αριθμός των μπουλονιών και ο τρόπος με τον οποίο έχει σχεδιαστεί η βάση της στήλης. Δεν θα επεκταθώ στο μέταλ εδώ, γιατί. αυτό δεν είναι το προφίλ μου. Θα γράψω μόνο ότι αν υπάρχουν μόνο δύο μπουλόνια στο θεμέλιο για τη στερέωση της στήλης, τότε αυτό είναι 100% μεντεσέ. Επίσης, εάν ο στύλος είναι συγκολλημένος στο ενσωματωμένο τμήμα θεμελίωσης μέσω της πλάκας, αυτό είναι επίσης μεντεσέ. Οι υπόλοιπες περιπτώσεις αναφέρονται λεπτομερώς στη βιβλιογραφία, υπάρχουν κόμβοι σε τυπικές σειρές - γενικά, υπάρχουν πολλές πληροφορίες, είναι δύσκολο να μπερδευτείς εδώ.
Για εθνικές ομάδες κολώνες από οπλισμένο σκυρόδεμαχρησιμοποιείται η άκαμπτη ενσωμάτωσή τους στο γυαλί θεμελίωσης (αυτό συζητήθηκε παραπάνω). Αν ανοίξετε το "Εγχειρίδιο για το σχεδιασμό θεμελίων σε φυσική βάση για κολώνες κτιρίων και κατασκευών", μπορείτε να βρείτε τον υπολογισμό όλων των στοιχείων αυτού του άκαμπτου κόμβου και τις αρχές του σχεδιασμού του.
Με αρθρωτό σύνδεσμο, η κολόνα (κολώνα) απλώς στηρίζεται στο θεμέλιο χωρίς πρόσθετα μέτρα ή είναι ενσωματωμένη σε ένα ρηχό ποτήρι.
Σύνδεση μονολιθικών κατασκευών.
ΣΤΟ μονολιθικές κατασκευέςένας άκαμπτος κόμπος ή άρθρωση ορίζεται πάντα από την παρουσία κατάλληλα αγκυρωμένου οπλισμού.
Εάν στο στήριγμα ο οπλισμός της πλάκας ή της δοκού δεν εισαχθεί στη δομή του στηρίγματος κατά την ποσότητα αγκυρώσεως ή ακόμη και επικάλυψης, τότε ένας τέτοιος κόμβος θεωρείται ότι είναι αρθρωτός.
Έτσι το παρακάτω σχήμα δείχνει τις επιλογές υποστήριξης μονολιθικές πλάκεςαπό τον Οδηγό Σχεδιασμού Κατασκευών Οπλισμένου Σκυροδέματος. Σχήμα (α) και (β) - αυτή είναι μια άκαμπτη σύνδεση της πλάκας με το στήριγμα: στην πρώτη περίπτωση, ο άνω οπλισμός της πλάκας εισάγεται στη δοκό για το μήκος της αγκυρώσεως. Στη δεύτερη περίπτωση, η πλάκα πιέζεται στον τοίχο και από την ποσότητα αγκυρώσεως του οπλισμού εργασίας. Τα σχήματα (γ) και (δ) είναι αρθρωτή υποστήριξηπλάκες στη δοκό και στον τοίχο, εδώ ο οπλισμός φέρεται στο στήριγμα στο ελάχιστο επιτρεπόμενο βάθος στήριξης.
Οι κόμβοι πλαισίου που συνδέουν μονολιθικές εγκάρσιες ράβδους και υποστυλώματα σε οπλισμένο σκυρόδεμα φαίνονται ακόμη πιο σοβαροί από τη στήριξη πλακών σε δοκούς. Εδώ, ο άνω οπλισμός της εγκάρσιας ράβδου εισάγεται στη στήλη με την τιμή ενός και δύο μηκών αγκύρωσης (οι μισές ράβδοι εισάγονται σε ένα μήκος, μισές - σε δύο).
Αν στον κόμβο πλαίσιο από οπλισμένο σκυρόδεμαο οπλισμός τόσο των δοκών όσο και των υποστυλωμάτων διέρχεται και προχωρά περισσότερο από το μήκος της αγκύρωσης (για παράδειγμα, κάποιο είδος μεσαίου κόμβου), τότε ένας τέτοιος κόμβος θεωρείται άκαμπτος.
Για να είναι άκαμπτη η σύνδεση των υποστυλωμάτων με το θεμέλιο, πρέπει να γίνουν εξόδους επαρκούς μήκους από τα θεμέλια (τουλάχιστον η ποσότητα της επικάλυψης, για περισσότερες λεπτομέρειες, βλ. το θεμέλιο στο μήκος της αγκυρώσεως.
Ομοίως σε σχάρα πασσάλων- εάν το μήκος των προεξοχών από το σωρό είναι μικρότερο από το μήκος της αγκυρώσεως, η σύνδεση μεταξύ της σχάρας και του σωρού δεν μπορεί να θεωρηθεί άκαμπτη. Για μια αρθρωτή σύνδεση, το μήκος των εξόδων αφήνεται 150-200 mm, δεν είναι πλέον επιθυμητό, επειδή. αυτή θα είναι η οριακή κατάσταση μεταξύ του μεντεσέ και της άκαμπτης άρθρωσης - και τελικά ο υπολογισμός έγινε όπως για έναν καθαρό μεντεσέ.
Εάν δεν υπάρχει χώρος για τοποθέτηση οπλισμού για το μήκος της αγκυρώσεως, λαμβάνονται πρόσθετα μέτρα - ροδέλες συγκόλλησης, πλακών κ.λπ. Αλλά ένα τέτοιο στοιχείο πρέπει απαραίτητα να είναι σχεδιασμένο για διάτρηση (κάτι σαν τον υπολογισμό των αγκυρίων για τα ενσωματωμένα μέρη, μπορεί να βρεθεί στον Οδηγό Σχεδιασμού Οπλισμένου Σκυροδέματος).
Μπορείτε επίσης να διαβάσετε για το θέμα των μεντεσέδων και του τσιμπήματος.
Στο σχ. Το 1.21 δείχνει μια οριζόντια δοκό που βασίζεται σε αρθρωτά και κινητά και σταθερά στηρίγματα στα σημεία Α και Β.
Αντίδραση RΤο A του περιστροφικά κινούμενου στηρίγματος κατευθύνεται κάθετα προς την επιφάνεια στήριξης προς τη δοκό. Το αρθρωτό κινητό στήριγμα τοποθετείται σε κυλίνδρους, οι οποίοι δεν εμποδίζουν την κίνηση της δοκού κατά μήκος της επιφάνειας στήριξης. Αν δεν λάβουμε υπόψη την τριβή των κυλίνδρων, τότε η γραμμή δράσης της αντίδρασης RΤο Α διέρχεται από το κέντρο της άρθρωσης κάθετα στην επιφάνεια έδρασης.
Το αρθρωτό στήριγμα εμποδίζει τις μεταφορικές κινήσεις της δοκού κατά μήκος των αξόνων συντεταγμένων, αλλά της επιτρέπει να περιστρέφεται γύρω από τον άξονα της άρθρωσης. Γραμμή δράσης αντίδρασης RΤο Β του αρθρωτού στηρίγματος διέρχεται από το κέντρο της άρθρωσης, αλλά το μέτρο και η κατεύθυνση της αντίδρασης δεν είναι γνωστά εκ των προτέρων.
Στο σχ. Το 1.22 δείχνει τη δοκό ΑΒ. Σύμφωνα με το αξίωμα του παραλληλογράμμου των δυνάμεων, που επιτρέπει την αντίστροφη ερμηνεία, την αντίδραση RΤο B μπορεί να αποσυντεθεί σε στοιχεία παράλληλα με τους άξονες συντεταγμένων.
ΑΠΟ
Πιο πολύπλοκοι τύποι συνδέσεων και οι αντιδράσεις τους εξετάζονται αργότερα, όταν εισαχθούν οι έννοιες. ζεύγη δυνάμεωνκαι ροπές δυνάμεων γύρω από ένα σημείο και έναν άξονα.
Αξίωμα των συνδέσεων - οποιοδήποτε μη ελεύθερο σώμα μπορεί να θεωρηθεί ελεύθερο, αν απορρίψουμε τους δεσμούς και αντικαταστήσουμε τη δράση τους με τις αντιδράσεις αυτών των δεσμών.
Στο σχ. Το 1.23 δείχνει τη δοκό ΑΒ, που θεωρείται ως μη ελεύθερο μηχανικό σύστημα, στην οποία επιβάλλονται εξωτερικοί περιορισμοί.
Το αρθρωτό σταθερό στήριγμα στο σημείο Β δεν επιτρέπει στη δοκό να κινείται μεταφορικά παράλληλα με τους άξονες συντεταγμένων και της επιτρέπει να περιστρέφεται στο επίπεδο του σχήματος. Με βάση αυτό, η αντίδραση RΤο Β διασπάται στα συστατικά του ΥΣΤΟ, ΖΒ, παράλληλα με τους άξονες συντεταγμένων.
Το αρθρωτό-κινητό στήριγμα στο σημείο Α δεν επιτρέπει στη δοκό να μετακινηθεί προς την επιφάνεια στήριξης, επομένως η αντίδρασή της RΚαι κατευθύνεται σύμφωνα με το κανονικό.
ΣΤΟ
Η δέσμη ΑΒ βρίσκεται σε ισορροπία υπό τη δράση ενεργών δυνάμεων φά 1 ,φά 2 και αντιδράσεις Ζσι, Υσι, RΕξωτερικές σχέσεις. αντίδραση RΣυνιστάται η αποσύνθεση του Α σε συνιστώσες της δύναμης κατά μήκος των αξόνων συντεταγμένων.
Πρέπει να τονιστεί για άλλη μια φορά ότι η αποσύνθεση της δύναμης σε συνιστώσες της δύναμης πραγματοποιείται μόνο στο σημείο εφαρμογής της δύναμης.
Ερωτήσεις και εργασίες για αυτοέλεγχο
«μη ελεύθερο σώμα» .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου "συνδέσεις" .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου «αντιδράσεις ομολόγων» .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου "ομαλή σύνδεση" .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου "ευέλικτη σύνδεση" .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου "άβαρη ράβδος" .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου "ελεύθερο σώμα" .
Διατυπώ αξίωμα των συνδέσεων .
μεντεσέδες Μια συσκευή ονομάζεται μια συσκευή που συνδέει σώματα και επιτρέπει σε ένα σώμα να περιστρέφεται σε σχέση με ένα άλλο.
Κυλινδρική άρθρωση επιτρέπει την περιστροφή των σωμάτων γύρω από έναν άξονα (και την ολίσθηση κατά μήκος αυτού).
Στήριγμα με μεντεσέδες αποτρέπει οποιαδήποτε μεταφορική κίνηση, αλλά επιτρέπει την ελεύθερη περιστροφή γύρω από τον άξονα του μεντεσέ.
Η αντίδραση του αρθρωτού στηρίγματος διέρχεται από το κέντρο του μεντεσέ Οκαι βρίσκεται σε ένα επίπεδο κάθετο στον άξονα της άρθρωσης, αλλά το μέτρο και η κατεύθυνσή του είναι άγνωστα.
Θρύλος:
Εικ.1.10
Αρθρωτή υποστήριξη (αρθρωτό-σταθερό στήριγμα τοποθετημένο στους κυλίνδρους) δεν εμποδίζει την κίνηση παράλληλη προς την επιφάνεια στήριξης. Εάν δεν ληφθεί υπόψη η τριβή των κυλίνδρων, τότε η γραμμή δράσης της αντίδρασης ενός τέτοιου στηρίγματος διέρχεται από το κέντρο της άρθρωσης κάθετα προς την επιφάνεια στήριξης. Μόνο ο συντελεστής αυτής της αντίδρασης είναι άγνωστος.
Θρύλος:
Σφαιρική άρθρωση. Η σφαιρική άρθρωση είναι μια συσκευή που επιτρέπει σε αρθρωτά σώματα που έχουν κοινό σημείο άρθρωσης να περιστρέφονται στο χώρο μεταξύ τους γύρω από ένα κοινό σημείο. Η σφαιρική άρθρωση αποτελείται από ένα σφαιρικό μπολ που βρίσκεται στο ένα σώμα και μια σφαιρική προεξοχή ίδιας διαμέτρου στο άλλο. Η αντίδραση σε μια σφαιρική άρθρωση μπορεί να έχει οποιαδήποτε κατεύθυνση στο διάστημα.
Άκαμπτο κλείσιμο.
Στην περίπτωση ενσωμάτωσης ενός σώματος σε ένα άλλο, η αντίδραση της σύνδεσης αποτελείται από μια δύναμη και ένα ζεύγος δυνάμεων με ροπή. Το μέγεθος και η κατεύθυνση της αντίδρασης προσδιορίζονται από γενικές εξισώσειςισορροπία ενός άκαμπτου σώματος.
1.5. Παράδειγμα.Ένα αβαρές τόξο με τρεις αρθρώσεις ασκείται από μια οριζόντια δύναμη. Προσδιορίστε τη γραμμή δράσης της αντίδρασης (αντίδραση της σύνδεσης στο σημείο Α).
Λύση: Εξετάστε τη δεξιά πλευρά του τόξου ξεχωριστά. Στα σημεία Β και Γ εφαρμόζουμε τις δυνάμεις αντίδρασης των δεσμών και . Ένα σώμα υπό την επίδραση δύο δυνάμεων βρίσκεται σε ισορροπία. Σύμφωνα με το αξίωμα της ισορροπίας δύο δυνάμεων, οι δυνάμεις και είναι ίσες σε μέγεθος και δρουν κατά μήκος μιας ευθείας σε αντίθετες κατευθύνσεις. Έτσι, γνωρίζουμε την κατεύθυνση της δύναμης (κατά μήκος της ευθείας BC).
Εικ.1.13
Εξετάστε την αριστερή πλευρά του τόξου ξεχωριστά. Στα σημεία Α και Γ εφαρμόζουμε τις δυνάμεις αντίδρασης των δεσμών και . Δύναμη, δράση ισούται με αντίδραση. Τρεις δυνάμεις δρουν στο σώμα, οι κατευθύνσεις των δύο δυνάμεων (και .) είναι γνωστές. Σύμφωνα με το θεώρημα των τριών δυνάμεων, οι γραμμές δράσης και των τριών δυνάμεων τέμνονται σε ένα σημείο. Επομένως, η δύναμη κατευθύνεται κατά μήκος της γραμμής AD.
1.6. Παράδειγμα.Μια ομοιογενής ράβδος στερεώνεται περιστροφικά στο σημείο Α και στηρίζεται σε έναν λείο κύλινδρο. Προσδιορίστε τη γραμμή δράσης της αντίδρασης (αντίδραση της σύνδεσης στο σημείο Α).
Στο σχ. Το 1.21 δείχνει μια οριζόντια δοκό που βασίζεται σε αρθρωτά και κινητά και σταθερά στηρίγματα στα σημεία Α και Β.
Αντίδραση RΤο A του περιστροφικά κινούμενου στηρίγματος κατευθύνεται κάθετα προς την επιφάνεια στήριξης προς τη δοκό. Το αρθρωτό κινητό στήριγμα τοποθετείται σε κυλίνδρους, οι οποίοι δεν εμποδίζουν την κίνηση της δοκού κατά μήκος της επιφάνειας στήριξης. Αν δεν λάβουμε υπόψη την τριβή των κυλίνδρων, τότε η γραμμή δράσης της αντίδρασης RΤο Α διέρχεται από το κέντρο της άρθρωσης κάθετα στην επιφάνεια έδρασης.
Το αρθρωτό στήριγμα εμποδίζει τις μεταφορικές κινήσεις της δοκού κατά μήκος των αξόνων συντεταγμένων, αλλά της επιτρέπει να περιστρέφεται γύρω από τον άξονα της άρθρωσης. Γραμμή δράσης αντίδρασης RΤο Β του αρθρωτού στηρίγματος διέρχεται από το κέντρο της άρθρωσης, αλλά το μέτρο και η κατεύθυνση της αντίδρασης δεν είναι γνωστά εκ των προτέρων.
Στο σχ. Το 1.22 δείχνει τη δοκό ΑΒ. Σύμφωνα με το αξίωμα του παραλληλογράμμου των δυνάμεων, που επιτρέπει την αντίστροφη ερμηνεία, την αντίδραση RΤο B μπορεί να αποσυντεθεί σε στοιχεία παράλληλα με τους άξονες συντεταγμένων.
ΑΠΟ
Πιο πολύπλοκοι τύποι συνδέσεων και οι αντιδράσεις τους εξετάζονται αργότερα, όταν εισαχθούν οι έννοιες. ζεύγη δυνάμεωνκαι ροπές δυνάμεων γύρω από ένα σημείο και έναν άξονα.
Αξίωμα των συνδέσεων - οποιοδήποτε μη ελεύθερο σώμα μπορεί να θεωρηθεί ελεύθερο, αν απορρίψουμε τους δεσμούς και αντικαταστήσουμε τη δράση τους με τις αντιδράσεις αυτών των δεσμών.
Στο σχ. Το 1.23 δείχνει τη δοκό ΑΒ, που θεωρείται ως μη ελεύθερο μηχανικό σύστημα, στην οποία επιβάλλονται εξωτερικοί περιορισμοί.
Το αρθρωτό σταθερό στήριγμα στο σημείο Β δεν επιτρέπει στη δοκό να κινείται μεταφορικά παράλληλα με τους άξονες συντεταγμένων και της επιτρέπει να περιστρέφεται στο επίπεδο του σχήματος. Με βάση αυτό, η αντίδραση RΤο Β διασπάται στα συστατικά του ΥΣΤΟ, ΖΒ, παράλληλα με τους άξονες συντεταγμένων.
Το αρθρωτό-κινητό στήριγμα στο σημείο Α δεν επιτρέπει στη δοκό να μετακινηθεί προς την επιφάνεια στήριξης, επομένως η αντίδρασή της RΚαι κατευθύνεται σύμφωνα με το κανονικό.
ΣΤΟ
Η δέσμη ΑΒ βρίσκεται σε ισορροπία υπό τη δράση ενεργών δυνάμεων φά 1 ,φά 2 και αντιδράσεις Ζσι, Υσι, RΕξωτερικές σχέσεις. αντίδραση RΣυνιστάται η αποσύνθεση του Α σε συνιστώσες της δύναμης κατά μήκος των αξόνων συντεταγμένων.
Πρέπει να τονιστεί για άλλη μια φορά ότι η αποσύνθεση της δύναμης σε συνιστώσες της δύναμης πραγματοποιείται μόνο στο σημείο εφαρμογής της δύναμης.
Ερωτήσεις και εργασίες για αυτοέλεγχο
«μη ελεύθερο σώμα» .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου "συνδέσεις" .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου «αντιδράσεις ομολόγων» .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου "ομαλή σύνδεση" .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου "ευέλικτη σύνδεση" .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου "άβαρη ράβδος" .
Να διατυπώσετε έναν ορισμό του όρου "ελεύθερο σώμα" .
Διατυπώ αξίωμα των συνδέσεων .
