Suport articulat. Coloane. Macara și grinzi de curele
n1.doc
23 Grinzi și structuri de grinzi, clasificareCel mai comun element structuri de otelîndoire.
Domeniul de aplicare al grinzilor este foarte larg: de la elemente mici ale șantierelor de lucru, podele interplanșe ale clădirilor industriale sau civile până la grinzi cu deschidere mare de acoperișuri, poduri, încărcate puternic grinzi de macarași așa-numitele grinzi „spinale” pentru suspendarea cazanelor din centralele termice moderne.
Clasificare:
1.De către schema statica: 1.single-span (slit) - instalare si fabricare mai usoara. 2. multi-span (continuu) - consum mai mic de metal cu 20% 3. cantilever (taiat, continuu).
2. După tipul de secțiune: 1. laminată 2. compozit (sudat, nituit, șurubul).
Mai des în construcții - secțiuni I (confort în aliniament, avansat tehnologic și economic în ceea ce privește consumul de materiale). Eficienta economica a sectiunilor este legata de subtirimea acestora.
O măsură a eficienței, adică rentabilitatea unei secțiuni a grinzii ca structură de îndoire, este raportul dintre momentul de rezistență și aria secțiunii transversale, egal cu distanța miezului p= W/ A.
O comparație a distanțelor de bază ale secțiunilor rotunde, dreptunghiulare și I, prezentate în Fig. cel mai bun mod corespunde distribuţiei tensiunilor normale de la îndoirea grinzii.
În construcții, și-au găsit aplicație grinzile cu pereți subțiri, grinzile din profile îndoite, extrudate, compozite din aliaje de aluminiu, precum și grinzile bisteale, adică grinzile sudate din două clase de oțel, și grinzile precomprimate.
24 Cuști de grinzi, noduri de joncțiune
Celulele fasciculului sunt împărțite în trei tipuri principale: simplificate (a), normale (b) și complicate (c).
Într-o cușcă de grinzi simplificată, sarcina podelei este transferată prin pardoseală către grinzile podelei, care sunt de obicei situate paralel cu partea mai mică a podelei la distanțe a (distanța dintre grinzi) și prin ele către pereți sau alte structuri portante care delimita zona. Din cauza micului capacitate portantă pardoseala, grinzile care o susțin trebuie instalate des, ceea ce este rațional doar pentru deschideri mici.
Într-o cușcă normală de grinzi, sarcina de pe punte este transferată către grinzile punții, care, la rândul lor, o transferă către grinzile principale susținute de stâlpi, pereți sau alte structuri portante care delimitează amplasamentul. Grinzile de podea sunt de obicei luate ca rulante.
Într-o cușcă de grinzi complicată se introduc grinzi auxiliare, situate între grinzile punții și grinzile principale, care transferă sarcina stâlpilor. În acest tip de cușcă de grinzi, sarcina este transferată pe suporturi pentru cel mai lung timp. Grinzile de podea și grinzile auxiliare sunt de obicei luate pentru închiriere.
Alegerea tipului de cușcă de grinzi este legată de problema împerecherii grinzilor între ele în înălțime. Conjugarea grinzilor poate fi etajată, la același nivel și coborâtă.
În cazul îmbinării pardoselii (a), grinzile care susțin direct pardoseala se așează pe cele principale sau auxiliare. Acesta este cel mai simplu și mai convenabil mod de conectare a grinzilor în ceea ce privește instalarea, dar necesită cea mai mare înălțime a clădirii.
La împerecherea la același nivel (b), flanșele superioare ale grinzilor punții și grinzile principale sunt situate la același nivel, iar puntea se sprijină pe ele. Această metodă face posibilă creșterea înălțimii grinzii principale la o anumită înălțime de construcție a tavanului, dar complică semnificativ proiectarea suportului grinzilor.
Conjugarea redusă (c) este utilizată în cuștile cu fascicule de tip complex. În ea, grinzile auxiliare sunt adiacente celei principale sub nivelul centurii superioare, grinzile cu pardoseală sunt așezate pe ele etaj cu podea. Acest tip de interfață, precum și interfațarea la un nivel, vă permite să aveți cea mai mare înălțime a fasciculului principal pentru o anumită înălțime de construcție a podelei.
Toate interfețele de fascicule considerate funcționează ca articulate. Dacă este necesar, se introduce o pereche rigidă de grinzi prin „pește” (cu aceeași înălțime a grinzilor) sau „pește” și o masă (cu înălțimi diferite ale grinzilor). Într-o astfel de conjugare, nu apare doar o forță transversală, care este transmisă șuruburilor care atașează peretele grinzii auxiliare de marginea grinzii principale sau direct de masă, ci și un moment de sprijin transmis prin suprapuneri speciale ale grinzii. peste sau prin „peste” si masa.
25 Selectarea secțiunii grinzilor laminate
Momentul de încovoiere maxim în grinda:
M max \u003d ql 2 / 8, unde l este lungimea grinzii, q este sarcina de proiectare a grinzii
Momentul de rezistență necesar:
W tr \u003d M max / ? c R y , unde? factorul c. conditii de lucru, R y - rezistenta de proiectare a otelului
Selectați un fascicul în I după W>W roșu => fascicul în I, canalul sau alt număr.
1. Rezistența secțiunii acceptate nu este verificată, deoarece W x >W tr.
2. Verificăm rigiditatea (deformarea): f / l \u003d (5q n * l 3) / (384EJ x)?
- deformarea finală relativă, E - modulul de elasticitate al oțelului
3. Test de anduranță: ? max??Ry? y , unde? - coeficient, luând în considerare numărul de cicluri de încărcare, R y - rezistența la oboseală de proiectare, coeficientul y, ținând cont de tipul stării încărcate.
4. Testarea rezistenței ținând cont de fractura fragilă? max ??R u /? tu,? max - efortul de întindere cel mai mare, coeficientul α, în funcție de operațiunea t și de tipul concentratului de tensiuni.
26 Selectarea secțiunii grinzilor sudate
înălțimea fasciculului se determină din două condiţii: a) h?h min , b) h?h opt
Înălțimea minimă care asigură condiția pentru asigurarea deformarii relative:
, unde R y este rezistența de proiectare, l este lungimea grinzii, E este modelul de elasticitate, = 400 este inversul deformarii admisibile
Înălțimea optimă a fasciculului lung 
, unde k = 1,1 este coeficientul luând în considerare proiectarea grinzii principale (sudate)
Momentul de rezistență necesar W tr \u003d M max / s * R y
T w = 7+3*h min, unde h min este în metri, t w este în milimetri.
Înălțimea finală este luată din condiția:
H?h w + 2t f, unde h w este înălțimea panzei grinzii, luată conform sortimentului pentru tablă de oțel, t f = 20 ... 30 mm.
Dispunerea secțiunii
Grosimea peretelui este determinată din 2 condiții:
Asigurarea rezistenței la forfecare a peretelui:
; unde R s \u003d 0,58 R y este rezistența de proiectare la forfecare a oțelului. 2) t w ? 7+3*h, unde h este înălțimea reală acceptată a grinzii în metri; t w - în milimetri.
Acceptăm t w conform GOST pentru benzi de oțel.
Determinarea lățimii foii de centură
Suprafața necesară a unei foi de centură:
A f tr \u003d (W tr / h) - (t w * h / 6)
Lățimea necesară curelei:
B f tr = A f tr /t f
Pentru a asigura stabilitatea centurii, trebuie îndeplinite următoarele condiții:
1) 
2) 
, 
, Unde 
- surplomba centurii
Caracteristicile geometrice ale secțiunii acceptate
Verificarea secțiunii selectate pentru rezistență:
27 Schimbarea secțiunii grinzilor sudate
Dacă secțiunea grinzii este lăsată constantă pe lungime, atunci oriunde momentele încovoietoare sunt mai mici decât cele calculate, secțiunile vor fi subîncărcate, iar grinda în ansamblu este neeconomică. Pentru a economisi metal, este recomandabil să schimbați secțiunile grinzii în conformitate cu diagrama momentelor încovoietoare.
Cel mai indicat este să schimbați lățimea curelelor.
Locul schimbării în secțiune pentru o grindă articulată sub o sarcină uniform distribuită este la o distanță x = l/6 din suport. Pentru o grindă încărcată cu o forță concentrată în mijloc, această distanță este x = l/4 .
Modulul de secțiune necesar al secțiunii modificate:
W№ x tr = M№/R wy , unde R wy = R y este rezistența calculată a metalului depus în sudură, sub rezerva controlului total asupra calității sudurii; M№ - momentul încovoietor la locul modificării secțiunii.
Forțele calculate la locul modificării secțiunii transversale:
Momentul de inerție necesar al secțiunii la locul schimbării:
J№ x tr = W№ tr *h/2
Momentul de inerție necesar al curelelor la locul schimbării secțiunii:
J№ f tr = J№ x tr - J w , unde J w este momentul de inerție al peretelui 
Suprafața secțiunii transversale necesară a unei foi de centură la locul modificării secțiunii transversale:
, unde h f este distanța dintre centrele de greutate ale foilor de centură
Lățimea necesară a foii centurii la locul modificării secțiunii:
B№ f tr = A№ f tr /t f
Pentru a asigura rezistența secțiunii modificate, trebuie îndeplinită următoarea condiție: W№ x > W№ x tr
Caracteristicile reale ale secțiunii modificate:
J№ x = J w +2*A№ f tr (h- t f) 2
W№ x = J№ x /(h/2)
28 Asigurarea stabilității generale a grinzilor sudate
Stabilitate generală grinzi compozite verifica dupa formula M /? b Wc?R? Unde? b pentru grinzile în I, grinzile compozite cu două axe de simetrie, precum și în grinzile rulante, se calculează din 
, care la rândul său este determinată în funcția coeficient?. Necesar pentru definire? parametrul?, în funcție de rezistența fasciculului la torsiune, pentru grinzile compozite se calculează prin formula? \u003d 8 (l 0 t p / h 0 b p) 2 (1+ la st 3 / b p t p 3), unde l 0 este coardă comprimată de lungime efectivă asigurată împotriva deplasărilor transversale; a = 0,5h0; h 0 - distanța (înălțimea) dintre axele foilor de centură; b p și t p - respectiv, lățimea și grosimea benzii comprimate; t st - grosimea peretelui grinzii.
Pentru grinzile cu o secțiune diferită de un fascicul în I, care are două axe de simetrie, verificarea stabilității are propriile sale caracteristici și trebuie efectuată în conformitate cu instrucțiunile SNiP. Stabilitatea generală a grinzilor poate fi omisă atunci când se transferă sarcina printr-o punte rigidă solidă, susținută continuu de coarda grinzii comprimate și conectată în siguranță la aceasta, precum și atunci când sunt îndeplinite condițiile formulei privind raportul dintre lungimea efectivă și lăţimea coardei comprimate.
29 Asigurarea stabilității locale a grinzilor sudate
Flambajul local al elementelor structurale individuale sub acțiunea tensiunilor normale de compresiune sau forfecare se numește flambaj local.
La grinzi, centura comprimata poate pierde din stabilitate datorita actiunii tensiunilor normale iar peretele datorita actiunii tensiunilor tangentiale sau normale, precum si actiunii lor imbinate. Pierderea stabilității unuia dintre elementele grinzii îl scoate complet sau parțial din funcțiune, secțiunea de lucru a grinzii scade, devine adesea asimetrică, centrul de îndoire se deplasează și acest lucru poate duce la pierderea prematură a capacității portante a întregului grindă.
Expresie generală pentru stres critic
Elementele grinzii își pot pierde stabilitatea numai dacă tensiunile care acționează în grinda sau efectul lor combinat sunt mai mari decât tensiunile critice de flambaj. Prin urmare, de nedorit să? cr au fost mai mici decât valorile de proiectare ale materialului în ceea ce privește rezistența, iar pierderea stabilității a avut loc înainte de pierderea capacității portante a grinzii în ceea ce privește rezistența, deoarece în acest caz rezistența materialului ar fi subutilizată, ceea ce este neeconomic.
Stabilitatea unei curele comprimate. Măsurile constructive speciale pentru a asigura o creștere a lățimii surplombei nu sunt practice.
stabilitatea peretelui. Peretele este o placă lungă și subțire care este supusă la forfecare și solicitări normale, care pot cauza pierderea stabilității sale. Dar stabilitatea peretelui se realizează de obicei nu prin creșterea grosimii acestuia, ci prin întărirea acestuia cu nervuri speciale de rigidizare situate normal pe suprafața flambajului foii și creșterea rigidității peretelui.
Nervurile de rigidizare împart peretele în compartimente (panouri), care își pot pierde stabilitatea independent unele de altele.
Nerva din treimea mijlocie a travei grinzii principale este instalată sub fiecare grinda de deasupra, precum și sub grinda cea mai apropiată de suport. În treimi extreme ale grinzilor principale, rigidizările sunt plasate sub grinzile laminate cu o treaptă a?h? . Dimensiunile rigidizatorului sunt luate în funcție de sortimentul pentru bandă de oțel, în timp ce lățimea rigidizatorului b s nu trebuie să depășească b f /2.
30 Verificarea stabilității țesăturii grinzii sudate
Pentru a asigura stabilitatea peretelui de-a lungul deschiderii grinzii, rigidizările transversale cu două fețe sunt sudate pe perete.
Stabilitatea la torsiune a pereților poate fi omisă dacă: 
Verificarea stabilității locale a peretelui
Calcul pentru stabilitatea pereților grinzilor de secțiune simetrică în prezența solicitărilor locale 
trebuie făcută conform formulei
,
Unde 
- determinată conform cerințelor SNiP
Determinați tensiunile reale pentru a verifica stabilitatea inimii grinzii 
și 
Valoarea reală a tensiunilor standard la nivelul vârfului peretelui este determinată de formula:
Pentru a verifica stabilitatea locală, luăm valoarea medie a tensiunilor tăietoare, cu condiția ca acestea să fie percepute doar de perete:
tensiune locală 
în perete sub sarcină concentrată
,
Unde este F valoare calculată sarcină, 
- lungimea condiționată a distribuției sarcinii, determinată în funcție de condițiile de sprijin;
Tensiunea critică este determinată de formula:
, Unde 
- flexibilitate condiționată a peretelui
Valori 
, Unde 
- coeficient în funcţie de? iar rapoartele a/h ef
,
31 Calculul nodului de sprijin al grinzii pe stâlp de sus
Legătura grinzilor cu stâlpi de oțel poate fi fie articulată, doar transmisie susține reacția grinzi, sau rigide, transmitând stâlpului, pe lângă reacția de sprijin, și momentul prinderii grinzii în stâlp. Rotativul este utilizat pe scară largă în majoritatea structurilor cu grinzi, rigide - în cadre clădiri cu mai multe etaje.
Capătul grinzii în locul în care se sprijină pe suport este întărit cu nervuri de susținere, presupunând că întreaga reacție de sprijin este transferată de la grindă la reazem prin aceste rigidizări.coarda inferioară a grinzii, sau rindeluită pentru a transfera direct. presiunea de sprijin pentru a coloană de oțel. Pentru transmiterea corectă a presiunii către coloană, centrul suprafeței de sprijin a nervurii trebuie să fie aliniat cu axa flanșei coloanei.
Mărimea rigidizărilor de susținere este de obicei determinată pe baza prăbușirii capătului nervurii
Partea proeminentă a nervurii de sprijin este de obicei luată ca 15-20 mm.
Pe lângă verificarea prăbușirii capătului nervurii de susținere, secțiunea de susținere a grinzii este, de asemenea, verificată pentru stabilitatea din planul grinzii ca tijă de sprijin condiționată, care include nervurile de susținere și o parte a peretelui grinzii cu un lățime de 0,65 în fiecare direcție și o lungime egală cu înălțimea inimii grinzii în zona secțiunii de proiectare: 
Unde? - raportul de flambaj al lonjeriei cu flexibilitate (?
=
h CT /
iz),
definit în jurul axei z,
coincid cu axa profilului grinzii.
Atașarea nervurilor de susținere pe banda grinzii prin suduri va fi proiectată pentru reacția de susținere completă a grinzii, ținând cont de lungimea maximă de lucru a sudurii.
31Calculul rigidizărilor de susținere
Lățimea nervurii suport: b d \u003d b 1 f \u003d 20 cm.
Secțiunea transversală necesară a nervurii de sprijin:
, unde Q max este reacția de sprijin în grinda principală; R p este rezistența de proiectare la strivire a suprafeței de capăt.
, 
- rezistență de reglementare din punct de vedere al puterii, 
- coeficient de fiabilitate pentru material.
Grosimea nervurilor de sprijin necesare:
T d \u003d A d /b d, unde b d \u003d b f
În cele din urmă, t d este luată în funcție de sortimentul pentru tablă. Pe lângă zdrobire, nervura de sprijin funcționează în compresie și este necesară verificarea stabilității rack-ului condiționat. Secțiunea transversală a stâlpului condiționat include o nervură de sprijin și o parte a peretelui.
Lungimea acestei părți a peretelui este determinată de formula: 
Aria secțiunii transversale a raftului condiționat este găsită prin formula: 
Verificarea stabilității se reduce la îndeplinirea condiției = Q max /(*A s) ? R y ; unde este coeficientul de flambaj. Acceptat în funcție de flexibilitate z:
z = h w /i z , unde i z este raza de inerție a secțiunii de rack condiționat,
J z - momentul de inerție al secțiunii de cremalieră condiționată 
32 Calculul nodului de sprijin al grinzii pe stâlp pe lateral și pe pereti de caramida
Conexiunea articulată a unei grinzi la un stâlp:
Când grinda este articulată pe stâlp, reacția de susținere este transmisă prin masa de susținere, care, în funcție de sarcină, este realizată dintr-o foaie de 25-40 mm grosime sau dintr-un unghi inegal cu un raft mai mic tăiat, sau dintr-un masa cu sectiune in T sudata. Cusăturile care fixează masa de susținere sunt calculate pentru forfecare sau pentru forfecare și încovoiere, ținând cont de coeficientul condițiilor de lucru egal cu 0,65. Șuruburile în legătură sunt plasate constructiv.
Fixarea rigidă a grinzilor pe stâlpi este prevăzută în cazul proiectării unui cadru de cadru sau atunci când grinda de podea îndeplinește simultan funcția de grinzi de distanță în contravântuirea verticală a cadrului. Cu fixare rigidă, flanșele superioare și inferioare ale grinzii sunt atașate rigid de stâlpi cu ajutorul benzilor orizontale sau batistelor de legături verticale, ceea ce împiedică rotirea grinzii în nodul de sprijin.
Benzile cap la cap și eșarfele percep componentele orizontale ale forței S=M/h, care decurg din acțiunea momentului încovoietor în nodul de sprijin. Reacția de sprijin în cazul unei prinderi rigide a grinzii este transferată pe stâlp într-o manieră similară transferului reacției de sprijin în cazul unei prinderi cu balamale a grinzii pe stâlp. Utilizarea unui ansamblu rigid este mai laborioasă decât a unuia cu balamale, dar reduce consumul de metal.
33 Calculul joncțiunii grinzii principale cu grinzi laminate
Împerecherile grinzilor principale și secundare între ele sunt: etaj, la același nivel al coardelor superioare și cu dispoziție coborâtă a coardelor superioare ale grinzilor secundare.
b) zdrobiți
, unde R bp este rezistența la rulment calculată, 
este grosimea rigidizatorului.
Comparați rezultatele calculelor, alegeți-l pe cel mai mic. Numărul necesar de șuruburi în conexiune: 
34 Calculul sudurilor de contur în grinzi
Legarea coardelor cu peretele în grinzi sudate se realizează prin suduri continue în filet. Sudurile curelei preiau forța de forfecare dintre bandă și bandă. Este cauzată de o forță transversală Q care acționează asupra suporturilor sau în locurile în care sunt aplicate sarcini concentrate.
Forța tăietoare pe unitatea de lungime a benzii se obține prin înmulțirea tensiunilor tăietoare cu grosimea peretelui: 
, unde S este momentul static al curelei în raport cu axa neutră, I este momentul de inerție al secțiunii grinzii.
- coeficientul conditiilor de munca;
- cu cusături față-verso;
- forta transversala calculata.
Piciorul cusăturii trebuie să fie cel puțin valoarea minimă recomandată, în funcție de grosimea centurii 
. Se presupune că grosimea cusăturii este constantă pe lungime.
35 Îmbinare de sudare a grinzii principale
Spre deosebire de cea din fabrică, îmbinarea de asamblare este realizată într-o singură secțiune. Cerințele pentru cusătură și calculul acesteia sunt similare cu cele din fabrică. Cusăturile se recomandă să fie sudate pe ambele părți.
În îmbinarea câmpului pot apărea tensiuni semnificative de sudură. Pentru a le reduce, este necesar să urmați succesiunea sudurii: În primul rând, peretele este sudat. Când sudura se răcește, peretele se deformează liber și nu apar tensiuni de sudură. Apoi, foile de centură sunt sudate. Aici, deformațiile sunt constrânse și apar tensiuni de sudură. Cu toate acestea, în zona în care cusăturile taliei nu sunt realizate, peretele și curelele sunt deformate independent unele de altele. Lungimea secțiunilor nu este mai mare de 500 mm. Sunt introduse în ultima tură. Îmbinarea centurii întinse, de regulă, se realizează cu o cusătură oblică.
Dacă la locul de instalare este posibil să se utilizeze metode fizice de control al calității cusăturilor și capetele cusăturilor sunt scoase din limitele lor, atunci toate cusăturile îmbinării și metalul de bază sunt considerate la fel de puternice. În aceste condiții, îmbinarea de montaj poate fi amplasată oriunde în grinda fără calcul.
Cel mai simplu și mai convenabil este îmbinarea cap la cap a grinzilor și în sudarea manuală, rezistența de proiectare a sudurii cap la tensiune este mai mică decât rezistența de proiectare a metalului de bază.
M St fund \u003d M max R St / R? 0,85M max
În secțiunile în care există un moment de încovoiere mai mare, grinzile sunt conectate direct la cap, iar rafturile sunt întărite cu suprapuneri.
Calculați momentele încovoietoare
M \u003d WR sv + N n h n,
Suprapunerile determină forțele de proiectare,
N n \u003d (M-WR sv) / h n, h n este distanța dintre axele suprapunerilor, N n este forța în suprapunere, W este modulul de secțiune al fasciculului
Și apoi aria secțiunii transversale a căptușelii
A=N n/R sv
36 Montarea articulației grinzii lungi pe șuruburi de mare rezistență
În astfel de îmbinări, este de dorit să acoperiți fiecare coardă de grinzi cu trei suprapuneri pe ambele părți, iar peretele cu două suprapuneri verticale, aria secțiunii transversale a care nu trebuie să fie mai mică decât aria secțiunii transversale a elementul pe care se suprapun.
Îmbinarea curelei:
Suprafața totală a suprapunerilor: A n?A f
Forța longitudinală maximă percepută de centură: N = A f *R y
Capacitatea portantă a unui bolț de forfecare Q bn = 0,7R bun *? b *A bn * ?/ ? n, unde R bun este rezistența de proiectare a șurubului la forfecare; ? b este coeficientul condițiilor de lucru ale racordului; Un bn este aria secțiunii transversale a unui șurub „net”; ? este coeficientul de frecare.
Numărul de șuruburi pe o parte a îmbinării: n \u003d N / (? s * m tr * Q bn), unde? c - coeficient luând în considerare scopul structurii; m tr este numărul de planuri de frecare la joncțiunea curelei.
Șuruburile de pe fiecare parte a îmbinării sunt distanțate simetric față de banda grinzii principale. Lungimea plăcuțelor este luată în funcție de pasul șuruburilor și trebuie să fie un multiplu de 10 milimetri.
Calculul și proiectarea îmbinării peretelui:
Joncțiunea peretelui este acoperită cu două suprapuneri folosind aceleași șuruburi de înaltă rezistență ca și joncțiunea coardelor. Îmbinarea trebuie să absoarbă momentul încovoietor care cade pe banda grinzii: M w \u003d M max *J w /J x, unde M max este momentul din mijlocul travei grinzii principale; J w este momentul de inerție al peretelui; J x - momentul de inerție al secțiunii grinzii la mijlocul travei.
Șuruburile din îmbinare sunt aranjate în rânduri verticale și orizontale. Șuruburile cu încărcare maximă sunt situate în rândurile orizontale cele mai îndepărtate de axa neutră (N.O.). Forța estimată la cel mai îndepărtat de N.O. rând orizontal: N max \u003d M w * h max / (m * h i 2).
Numărul de șuruburi de pe fiecare parte a îmbinării este determinat de metoda de selecție. Inițial, un rând vertical este luat de fiecare parte a îmbinării.
h i 2 \u003d h 1 2 + h 2 2 + h 3 2 + ... + h max 2;
M este numărul de rânduri verticale de pe fiecare parte a îmbinării.
Rezistența îmbinării este asigurată dacă este îndeplinită următoarea condiție: N max ? m tr *Q bh
Noduri de susținere a fasciculului.
Îmbinări ale unei grinzi cu stâlpi de oțel.
Suportul unei grinzi pe un stâlp de oțel poate fi articulat sau rigid.
Dacă este posibil, cel mai bine este să susțineți grinda de sus și să transferați sarcina de-a lungul centrului profilului stâlpului. Când grinda este fixată lateral, pe lângă sarcina de compresiune din stâlp, apare un moment suplimentar din acțiunea acestei forțe datorită faptului că apare excentricitatea și, în consecință, aceasta duce la creșterea sarcinilor și la consumul excesiv de metal. în coloană.
Sprijinirea unei grinzi pe un stâlp de sus.
unde F este reacția de sprijin a grinzii;
Ap este zona de strivire a nervurilor de rulment;
Rp este rezistența de proiectare a oțelului la strivirea suprafeței de capăt.
Pentru ca întreaga sarcină să fie transferată prin nervură, aceasta nu trebuie să iasă mult, dar nu mai mult de 1,5 grosimi de nervură, de obicei 15-20 mm. Coasta trebuie tăiată de jos, astfel încât sarcina să fie transferată pe întreaga zonă a coastei.
pentru că ansamblu pivotant pentru fixarea grinzii, sunt suficiente 2 șuruburi pe o parte. Diametrul șuruburilor este luat de 16-20 mm. Este mai bine să nu exagerați cu strângerea - aceasta nu este o conexiune de frecare 🙂
Grosimea platformei de sprijin este de obicei luată ca 20-25 mm, grosimea nervurilor este de 8-12 mm.
Dacă există un unghi de acoperiș, nervura trebuie tăiată la unghiul necesar și trebuie adăugate șaibe care au o teșire pentru șurub.
Susține 2 grinzi pe un stâlp de sus.
Similar cu varianta anterioară, sprijinim grinzile prin nervura de pe capul stâlpului.
Conectăm grinzile împreună cu șuruburi. Nu merită să instalați șuruburi de sus, cu excepția cazului în care, desigur, doriți să creați un nod rigid. Între cele 2 nervuri instalăm plăci pentru a nu trage grinzile împreună (acest lucru poate încărca stâlpul cu un moment la capătul opus al grinzii).
Există, de asemenea, o opțiune de a sprijini grinzile a 2-a pe capul stâlpului în felul următor
În acest exemplu de realizare, grinda cu raftul inferior se află pe capul stâlpului.
Pentru a transfera forța transversală, grinda este întărită cu o nervură, nervura este setată astfel încât în timpul instalării să fie direct deasupra flanșei stâlpului. Conectăm grinzile cu șuruburi folosind o placă de suprapunere (pentru transferul simetric al sarcinii, este mai bine să folosiți 2 plăci pe 2 părți). Ca și în opțiunea anterioară, nu este nevoie să conectați grinzile cu șuruburi de sus, pentru a nu crea un nod rigid.
Nerfurile pe coloană, în acest caz, nu sunt necesare.
Între 2 grinzi lăsăm un mic decalaj de aproximativ 10-20 mm.
Suport articulat al unei grinzi pe un stâlp din lateral
Pentru fixarea laterală, este necesar să se țină cont de excentricitatea în calculele stâlpului.
Cu suport articulat, sarcina este transferată prin nervura de sprijin către masa de sprijin. Masa este de obicei din tablă de oțel sau un colț inegal. Înălțimea mesei de susținere este determinată de starea rezistenței sudurilor. Este recomandabil să sudați masa pe 3 părți. Lățimea mesei se face cu 20-40 mm mai mare decât marginea grinzii astfel încât marginea de sprijin să se afle complet pe masa de susținere.
Diametrul găurilor este făcut cu 3-4 mm mai mare decât diametrul șuruburilor, astfel încât grinda să nu atârne de șuruburi, ci să se afle complet pe masă.
Marginea de susținere a grinzii este calculată pentru prăbușire folosind aceeași formulă ca și pentru o grinda susținută de sus.
Cu suport articulat, nervurile din coloană nu sunt necesare. Între nervura suport și coloană este montată o garnitură de aproximativ 5 mm grosime.
Conexiune rigidă a unei grinzi cu un stâlp folosind o îmbinare cu șuruburi
Puteți crea o legătură rigidă prin șuruburi sau sudură. Conexiunea cu șuruburi este mai avansată din punct de vedere tehnologic - toate piesele sunt fabricate și vopsite în fabrică, la șantier este necesar doar să instalați și să strângeți șuruburile.
În acest nod, forța transversală este percepută în același mod ca și în nodul articulat folosind masa de sprijin. Momentul este transmis prin intermediul șuruburilor pe pereții stâlpului. Între marginea de susținere a grinzii și stâlp, este necesar să instalați distanțiere de oțel pentru o potrivire perfectă între grinda și stâlp (nu ar trebui să existe un spațiu liber după strângere).
Numărul și diametrele șuruburilor pentru coarda superioară trebuie calculate în funcție de momentul care are loc în înglobarea grinzii. Șuruburile sunt folosite numai cu rezistență ridicată. Este necesar să se controleze strângerea șuruburilor.
Pereții coloanei sunt întăriți cu rigidizări.
2.440-1.1 01 KM Imbinari articulate. Recomandări de aplicare a balamalei
2.440-1.1 02 KM Imbinari articulate. Suport de pardoseală din grinzi. Nodurile 1 și 2
2.440-1.1 03 KM Imbinari articulate. Grinzi de fixare pe colțurile de susținere. Nodul 3
2.440-1.1 04 KM Imbinari articulate. Grinzi de fixare pe colțurile de susținere. Nodul 4
2.440-1.1 05 KM Imbinari articulate. Caracteristicile geometrice și capacitatea portantă a nodului 4
2.440-1.1 06 KM Imbinari articulate. Grinzi de susținere pe nervuri din canale. Nodul 5
2.440-1.1 07 KM Imbinari articulate. Grinzi de susținere pe marginea Taurului. Nodul 6
2.440-1.1 08 KM Imbinari articulate. Montarea grinzilor pe benzile de susținere. Nodurile 7, 7a, 8, 8a
2.440-1.1 09 KM Imbinari cu balamale. Tabel cu caracteristicile geometrice și capacitatea portantă a nodurilor 7, 7a
2.440-1.1 10 KM Imbinari pivotante. Tabel cu caracteristicile geometrice și capacitatea portantă a nodurilor 8, 8a
2.440-1.1 11 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe benzile de susținere din colțuri. Nodul 9
2.440-1.1 12 KM Imbinari pivotante. Grinzi de sustinere pe capul raftului, suport central. Nodurile 10, 11
2.440-1.1 13 KM Imbinari articulate. Tabel cu caracteristicile geometrice și capacitatea portantă a nodurilor 10, 11
2.440-1.1 14 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe 2 șuruburi de precizie normală (orizontală). Nodurile 12, 13
2.440-1.1 15 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi cu 2 șuruburi de precizie normală. Nodul 14
2.440-1.1 16 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi cu 3 șuruburi de precizie normală. Nodul 15
2.440-1.1 17 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi pe 4 șuruburi de precizie normală. Nodul 16
2.440-1.1 18 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi pe 5 șuruburi de precizie normală. Nodul 17
2.440-1.1 19 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi pe 6 șuruburi de precizie normală. Nodul 18
2.440-1.1 20 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi pe 7 șuruburi de precizie normală. Nodul 19
2.440-1.1 21 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor la grinzi pe 2 șuruburi de precizie normală. Nodul 20
2.440-1.1 22 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor la grinzi pe 3 șuruburi de precizie normală. Nodul 21
2.440-1.1 23 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor la grinzi pe 4 șuruburi de precizie normală. Nodul 22
2.440-1.1 24 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor la grinzi pe 5 șuruburi de precizie normală. Nodul 23
2.440-1.1 25 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor la grinzi pe 6 șuruburi de precizie normală. Nodul 24
2.440-1.1 26 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor la grinzi pe 7 șuruburi de precizie normală. Nodul 25
2.440-1.1 27 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor la grinzi pe 2 șuruburi de precizie normală. Nodul 26
2.440-1.1 28 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor la grinzi pe 3 șuruburi de precizie normală. Nodul 27
2.440-1.1 29 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor la grinzi pe 4 șuruburi de precizie normală. Nodul 28
2.440-1.1 30 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi cu 2 șuruburi de precizie normală. Nodul 29
2.440-1.1 31 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi cu 3 șuruburi de precizie normală. Nodul 30
2.440-1.1 32 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi pe 4 șuruburi de precizie normală. Nodul 31
2.440-1.1 33 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi pe 5 șuruburi de precizie normală. Nodul 32
2.440-1.1 34 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi pe 6 șuruburi de precizie normală. Nodul 33
2.440-1.1 35 KM Imbinari articulate. Fixarea grinzilor pe stâlpi pe 7 șuruburi de precizie normală. Nodul 34
2.440-1.1 36 KM Imbinari articulate. Grinzi de susținere pe pereți de cărămidă. Noduri 35-38
2.440-1.1 37 KM Unitati cadru. Forma generalăși tabelul cu caracteristicile nodurilor 39
2.440-1.1 38 KM Unitati cadru. Vedere generală și tabel cu caracteristicile nodului 40
2.440-1.1 39 KM Unitati cadru. Nodurile 39, 40
2.440-1.1 40 KM Unitati cadru. Vedere generală și tabel cu caracteristicile nodului 41
2.440-1.1 41 KM Unitati cadru. Vedere generală și tabel cu caracteristicile nodului 42
2.440-1.1 42 KM Unitati cadru. Nodurile 41, 42
2.440-1.1 43 KM Unitati cadru. Detalii montaj 39-42
2.440-1.1 44 KM Unitati cadru. Tabel cu caracteristicile detaliilor nodurilor 39-42
2.440-1.1 45 KM Unitati cadru. Mese suport pentru bare transversale in noduri 39-42, 44, 45
2.440-1.1 46 KM Unitati cadru. Vedere generală a nodului 43. Tabel cu caracteristicile nodurilor 43, 44
2.440-1.1 47 KM Unitati cadru. Vedere generală și tabel de caracteristici ale nodului 44
2.440-1.1 48 KM Unitati cadru. Nodurile 43, 44. Suprapuneri verticale de-a lungul pereților traverselor din nodul 43. Tabel cu caracteristicile suprapunerilor
2.440-1.1 49 KM Unitati cadru. Suprapuneri orizontale de-a lungul curelelor traverselor din nodurile 43, 44. Tabel cu caracteristicile suprapunerilor
2.440-1.1 50 KM Unitati cadru. Vedere generală și tabel de caracteristici ale nodului 45
2.440-1.1 51 KM Unitati cadru. Nodul 45. Căptușeală orizontală pe curelele traverselor. Tabel cu caracteristici de suprapunere
2.440-1.1 52 KM Unitati cadru. Tabel pentru selecția rigidizărilor orizontale în coloane
2.440-1.1 53 KM Unitati cadru. Rigidări orizontale în stâlpi. Tabel cu caracteristicile coastelor
2.440-1.1 54 KM Unitati cadru. Coaste de rigidizare deasupra capului
2.440-1.1 55 KM Unitati cadru. Tabelul capacității portante a stâlpilor după rezistență
2.440-1.1 56 KM Unitati cadru. Tabelul capacității portante a traverselor în funcție de rezistență
Sunt prezentate șase scheme de soluții constructive clasice în problema suportului de rulmenți. grinzi metalice plafoane pe pereții de cărămidă ai clădirilor.
● Proiectarea clădirilor include procesul de proiectare a etajelor de grinzi, asociat cu multe calcule matematice - calculul conexiunilor câmpului, dispunerea nodurilor de susținere a grinzilor, selectarea secțiunilor elementelor individuale care sunt proiectate pentru a asigura operabilitatea nodurilor. .
● Alegerea uneia dintre opțiunile prezentate ar trebui să se bazeze pe valoarea presiunii de sprijin sub capătul grinzii - i.e. reacția de sprijin este
un factor fundamental în alegerea unei soluţii. grinzi de oțel podelele nu trebuie doar așezate pe pereți de cărămidă portantă, ci ar trebui să fie susținute prin plăcuțe de distribuție din beton armat sau din oțel. Principalele sarcini ale acestor perne includ:
- egalizarea presiunii sub capetele grinzilor;
- prevenirea distrugerii locale zidărie sub secțiunile de susținere ale grinzilor.
● Primele patru noduri (din sase) presupun modul articulat de sustinere a grinzilor direct pe peretele de caramida printr-un strat de mortar de 15 mm grosime. Presiunea de sprijin este transmisă zidăriei prin plăcile metalice de susținere de 20 mm grosime. Dimensiunile plăcilor de bază sunt alese astfel încât presiunea medie sub acestea - adică pe zona de compresie - să nu fie mai mare decât rezistența calculată a zidăriei pe un mortar de ciment rigid. Peretele de cărămidă portantă trebuie să fie din cărămidă solidă, cu caracteristici bune de rezistență.
Dacă valoarea presiunii suportului depășește 10 tone, atunci grosimea necesară a pernei de distribuție din beton armat ar trebui să fie deja de cel puțin 100 mm, iar perna în sine ar trebui să fie echipată cu două plase de armare. În acest caz, nodurile de sprijin ale grinzilor metalice trebuie să fie rigide și este strict interzis suport grinda de podea direct la zidul de cărămidă. Orientările în această materie sunt cerințele SNiP II-22-81 * Structuri de piatră și zidărie armată.
● Nodul suport nr. 1 articulat. Grosimea zidului de caramida b=380 mm. Valoarea limită a reacției suport R=0,6 t.
● Nodul suport nr. 2 articulat. Grosimea zidului de caramida b>380 mm. Valoarea limită a reacției suport R=0,7-3,0 t. 
● Unitate suport nr. 3 cu balamale. Grosimea zidului de caramida b>380 mm. Valoarea limită a reacției suport R=3,1-5,0 t. 
● Unitate suport nr. 4 cu balamale. Grosimea zidului de caramida b>380 mm. Valoarea limită a reacției suport R=5,1-7,0 t. 
● Nodul suport nr. 5 rigid. Grosimea zidului de caramida b>380 mm. Valoarea limită a reacției suport R=10,1-18,0 t. 
● Nodul suport nr. 6 rigid. Grosimea zidului de caramida b>380 mm. Valoarea limită a reacției suport R=18,1-20,0 t. 
În toate nodurile, toate îmbinările de frecare elementele sunt realizate pe șuruburi de ancorare de clasa de precizie B, cu clase de rezistență 5.8 și 8.8.
În toate nodurile, picioarele tuturor sudurilor de filet trebuie luate în funcție de cea mai mică grosime a elementelor sudate. Valorile minime sunt specificate în Tabelul 38 din SNiP II-23-81* Structuri din oțel.
● Dacă în timpul funcționării clădirii vor exista sarcini dinamice, atunci toate elementele și detaliile nodurilor suport în fara esec trebuie testat pentru rezistență.
Grinzile sunt conectate la stâlpi de oțel prin susținerea lor de sus sau prin alăturarea laterală la dublu. O astfel de legătură poate fi fie articulată, transmițând doar reacția de susținere a grinzii, fie rigidă, transmițând stâlpului, pe lângă reacția de sprijin, și momentul prinderii grinzii în stâlp. Conexiunea cu balamale este utilizată pe scară largă în majoritatea structurilor cu grinzi, rigide - în cadrele clădirilor cu mai multe etaje. Exemple de grinzi de susținere pe stâlpi de sus sunt prezentate în fig. cincisprezece.
Orez. 15. Grinzi de sustinere pe stalpi
a, b - sus
c - latura
Capătul grinzii în locul în care se sprijină pe suport este întărit cu nervuri de susținere, presupunând că întreaga reacție de susținere este transferată de la grinda la suport prin aceste rigidizări.coarda inferioară a grinzii (Fig. 15, a). ), sau rindeluite pentru a transfera direct presiunea de sprijin pe coloana de oțel (Fig. 15.6). Pentru transferul corect al presiunii către stâlp (cu o soluție constructivă conform Fig. 15, a), centrul suprafeței de sprijin a nervurii trebuie aliniat cu axa flanșei coloanei.
Mărimea rigidizărilor de susținere este de obicei determinată pe baza prăbușirii capătului nervurii
(7.60)
Partea proeminentă a nervurii de sprijin (Fig. 15, b) nu trebuie să depășească a< 1,5 t OP и обычно принимается 15-20 мм.
Pe lângă verificarea prăbușirii capătului nervurii de susținere, secțiunea de susținere a grinzii este, de asemenea, verificată pentru stabilitatea din planul grinzii ca tijă de sprijin condiționată, care include nervurile de susținere și o parte a peretelui grinzii cu un lățime de 0,65 în fiecare direcție în zona secțiunii de proiectare (în Fig. 15, b, iar această zonă este umbrită) și o lungime egală cu înălțimea țesăturii grinzii:
(7.61)
Atașarea nervurilor de susținere pe banda grinzii prin suduri trebuie proiectată pentru reacția de susținere completă a grinzii, ținând cont de lungimea maximă de lucru a sudurii. Racordare articulată a grinzilor pe lateral conform fig. 15, c) în proiectarea, lucrarea și calculul său nu diferă de descrierea grinzilor de sus din fig. 15, b.
11. Proiectarea și calculul capului stâlpului.
Cu împerecherea liberă, grinzile sunt de obicei plasate deasupra stâlpului, ceea ce asigură o instalare ușoară.
În acest caz, capul stâlpului este format dintr-o placă și nervuri care susțin placa și transferă sarcina pe tija stâlpului.
Dacă sarcina este transferată pe stâlp prin capetele frezate ale nervurilor de susținere ale grinzilor situate aproape de centrul stâlpului, atunci placa de cap este susținută de jos de nervuri care trec pe sub nervurile de susținere ale grinzilor.
Nervurile capului sunt sudate la placa de bază și la ramurile coloanei cu o tijă de trecere sau pe peretele coloanei cu o tijă solidă. Cusăturile care atașează nervura capului de placa trebuie să reziste la presiunea maximă asupra capului. Verificați-le după formula:
Înălțimea nervurii capului este determinată de lungimea necesară a cusăturilor care transferă sarcina pe tija coloanei (lungimea cusăturilor nu trebuie să fie mai mare de):
Grosimea nervurii capului este determinată din starea de rezistență la prăbușire la presiunea de sprijin maximă:
După ce ați atribuit grosimea coastei, ar trebui să verificați:
(8.38)
Cu grosimi mici ale pereților canalelor coloanei de trecere și pereții unei coloane solide, acestea trebuie verificate și pentru o tăietură în locul în care sunt atașate nervurile. Este posibil să faceți peretele mai gros în înălțimea capului.
Pentru a rigidiza coastele care susțin placă de bază, iar pentru a întări pereții tijei coloanei de la flambaj în locurile unde se transmit sarcini mari concentrate, nervuri verticale care percep sarcina sunt încadrate de jos cu nervuri orizontale.
Placa de bază a capului transferă presiunea de la structura de deasupra la nervurile capului și servește la fixarea grinzilor pe stâlpi cu șuruburi de montare care fixează poziția de proiectare a grinzilor.
Grosimea plăcii de bază este adoptată constructiv în intervalul 20-25 mm.
Cu un capăt de coloană frezat, presiunea de la grinzi este transmisă prin placa de bază direct la nervurile capului. În acest caz, grosimea cusăturilor care leagă placa cu nervurile, precum și cu ramurile stâlpului, este atribuită constructiv.
Presiunile portante mari ale grinzilor sunt cel mai bine transferate pe stâlp prin nervurile situate deasupra flanșelor stâlpilor.
Dacă grinda este atașată pe stâlp din lateral, reacția verticală se transmite prin marginea de susținere a grinzii către masa sudată pe flanșele stâlpului. Capătul marginii de susținere a grinzii și marginea superioară a mesei sunt atașate. Grosimea mesei este luată cu 20-40 mm mai mult decât grosimea marginii de susținere a grinzii.
Este recomandabil să sudați masa la coloană pe trei laturi.
Sudurile care sudează tabelul la coloană sunt calculate prin formula:
Coeficientul 1,3 ia în considerare posibila neparalelism a capetelor nervurii de susținere a grinzii și a mesei din cauza inexactităților de fabricație, ceea ce duce la o distribuție neuniformă a reacției între cusăturile verticale.
Pentru a preveni agățarea grinzii de șuruburi și ferm pe masa de susținere, nervurile de sprijin ale grinzii sunt atașate de tija coloanei cu șuruburi, al căror diametru ar trebui să fie cu 3-4 mm mai mic decât diametrul găurilor.
Nodul de susținere a fasciculului principal aprins capac coloane.
