Acasă Calculatoare

Nodurile de susținere ale grinzilor macaralei și îmbinările stâlpilor de oțel. Îmbinări ale grinzilor și stâlpilor

Îmbinări și detalii ale stâlpilor

Imbinarile stalpilor sunt din fabrica si montaj.Îmbinările din fabrică sunt aranjate datorită lungimii limitate a profilelor laminate (vezi secțiunea). Îmbinările de montare sunt aranjate datorită capacităților de transport limitate (9 - 13 m când sunt transportate pe o platformă și 19 - 27 mm când sunt transportate pe un cuplaj).

Îmbinările din fabrică ale elementelor sunt de obicei distanțate, fără a le concentra într-un singur loc, deoarece conectarea elementelor individuale se poate face înainte de asamblarea generală a tijei. În figură sunt prezentate exemple de îmbinări sudate din fabrică ale elementelor individuale ale stâlpilor.

Îmbinări sudate din fabrică: a - curele sudate în I; b - ramuri I-grindă
coloană solidă; c - ramuri ale unei coloane de trecere pe lamele.

Condiția principală pentru formarea unei articulații puternice este asigurarea transferului de forță de la un element la altul. La sudarea cap la cap, acest lucru este asigurat de lungimea corespunzătoare a sudurilor (vezi secțiunea), iar la lipirea cu suprapuneri, pe lângă lungimea necesară a sudurilor, și de aria secțiunii transversale corespunzătoare a suprapunerilor, care nu trebuie să fie mai mică decât aria secțiunii transversale a principalelor elemente îmbinate.

Cea mai simplă și, prin urmare, cea mai recomandată este o sudură cap la cap dreaptă. Realizarea unei astfel de îmbinări este posibilă în toate cazurile, deoarece în stâlpii comprimați excentric se poate găsi întotdeauna o secțiune cu tensiuni de întindere reduse.

Îmbinările de montare ale coloanelor sunt amplasate în locuri convenabile pentru instalarea structurilor. Pentru coloanele de secțiune variabilă, un astfel de loc este un pervaz la nivelul suportului grinzi de macara, unde secțiunea coloanei se modifică.

Figura arată tipurile de îmbinări ale părților superioare și inferioare ale unei coloane solide cu un singur perete: fabrica si montaj.

Atașarea părții de supramacara a coloanei la partea de trecere a macaralei.

Figura arată atașarea părții superioare a stâlpului la partea inferioară prin utilizarea unei traverse cu pereți dubli și cu un singur perete.

Lungimea cusăturilor (l w în figura de mai sus) necesară pentru atașarea coardei interioare a părții superioare a coloanei este determinată cu condiția ca momentul M și forța longitudinală N care acționează în partea superioară a coloanei la locul a atașării sale la partea inferioară sunt percepute de sudurile de atașare a coardelor părților superioare ale stâlpului; în acest caz, cusăturile care atașează peretele nu sunt de obicei luate în considerare.

Forța în centură, egală cu

se transmite prin patru cusături care atașează partea 1 de peretele părții inferioare a stâlpului. Elementul 1 are o fantă care vă permite să-l potriviți pe peretele părții inferioare a coloanei (fantul este realizat cu 2-3 mm mai mult decât grosimea foii). În cazul unei îmbinări de asamblare, această piesă se realizează separat de foaia de centură, sudându-l pe fundul stâlpului.

În coloanele cu o porțiune inferioară de zăbrele, partea superioară este atașată cu o piesă numită traversă. Traversa funcționează în încovoiere ca o grindă pe două suporturi și trebuie verificată pentru rezistență; diagrama momentelor din traversă este prezentată în figură. Atașarea traversei la ramurile stâlpului se realizează cu cusături continue și se calculează pe susține reacția traversează. Pentru a asigura rigiditatea generală a joncțiunii părților superioare și inferioare ale coloanei, diafragme orizontale sau sunt plasate.

Îmbinarea stâlpilor de secțiune plină, care transmite preponderent forțe de compresiune, se poate realiza folosind capete frezate. Acest tip de îmbinare este utilizat în clădirile înalte din Moscova.

In cazul transmiterii momentului de catre stalp este posibila si imbinarea sudata prezentata in figura b, care nu necesita frezare in capat. Dispunerea aici a unei îmbinări sudate direct este posibilă cu condiția să se asigure rezistența egală a metalului sudat și de bază.

De obicei, se presupune că în stâlpii care funcționează predominant în compresie, este încă posibil ca tensiune să apară la orice capăt al secțiunii. Prin urmare, la îmbinări, este necesar să se asigure percepția unei forțe de tracțiune condiționate, care este de obicei luată egală cu 15% din forța de compresiune normală calculată (desigur, dacă nu există forțe de tracțiune reale care să depășească această valoare).

Susținerea grinzilor macaralei pe stâlpi de secțiune constantă (în atelierele ușoare) se realizează prin aranjarea unei console dintr-o grindă în I sudată (din tablă) sau din două canale.

Consola se calculează pentru moment din presiunea a două macarale adiacente situate pe grinzile macaralei: M = Pe, unde e este distanța de la axa grinzii macaralei la ramura stâlpului.

Cusăturile care atașează consola cu un singur perete sunt calculate pentru acțiunea momentului M și a forței tăietoare P.

Cusăturile care atașează cantileverul, constând din două canale care îmbrățișează coloana, sunt calculate pentru reacția S, găsită ca într-o singură grindă cantilever:

"Proiecta structuri de otel»,
K.K. Muhanov

Îmbinări ale cadrelor prefabricate cu mai multe etaje, de regulă, faceți din greu. În cazul îmbinărilor articulate, rigiditatea globală a clădirii scade, iar rezistența la deformare la sarcini orizontale scade.

Îmbinările rigide ale stâlpilor din cadre cu mai multe etaje percep forța longitudinală N, momentul încovoietor M și forța transversală Q. Barele de armare cu diametrul de până la 40 mm sunt îmbinate prin sudură în baie (Fig. XV. 10). Cu patru ieșiri de armare, pentru comoditatea sudurii, se amenajează tăierea specială a colțurilor de beton cu lungimea de 150 mm, în timp ce cu ieșiri de armare de-a lungul perimetrului secțiunii, tăierea betonului se face pe întregul perimetru. Capetele stâlpilor, precum și locurile în care este tăiat betonul, sunt armate cu grile transversale și finisate cu o garnitură de centrare din oțel (pentru ușurința îndreptării în timpul instalării). După instalarea și alinierea elementelor îmbinate ale coloanei și sudarea ieșirilor de armare, se instalează cleme de montaj suplimentare cu un diametru de 10-12 mm. Cavitățile de îmbinare - garnituri de beton și o cusătură îngustă între capetele elementelor sunt monolitice în formă de inventar sub presiune. Studiile au arătat suficientă rezistență și fiabilitate a articulației. În comparație cu alte îmbinări aranjate pentru sudarea pieselor înglobate din oțel, îmbinarea descrisă este mai economică în ceea ce privește consumul de oțel și intensitatea muncii.

Reducerea momentului de încovoiere la îmbinările stâlpilor unei clădiri cu cadru cu mai multe etaje se realizează în majoritatea cazurilor prin alegerea locației îmbinării mai aproape de mijlocul înălțimii podelei, unde momentele de încovoiere din acțiunea sarcinilor verticale și orizontale. se apropie de zero şi unde condiţiile de montare a coloanelor se îmbunătăţesc.

Îmbinările sunt luate în considerare pentru 2 etape de lucru:

A) înainte de rostul monolit - asupra sarcinilor care acționează în această etapă a construcției clădirii.

La determinarea forțelor, astfel de îmbinări se presupune în mod convențional că sunt articulate.

B) după monolitizarea îmbinării - la sarcinile care acționează în această etapă a construcției clădirii

iar în timpul funcționării, la determinarea forțelor, astfel de îmbinări sunt acceptate ca rigide.

Calculul îmbinărilor nemonolitice se efectuează pentru compresia locală a coloanei de beton a garniturii de centrare.

Calculul îmbinărilor monolitice se efectuează ca și pentru secțiunea stâlpului din secțiunea cu degajări, ținând cont de următoarele linii directoare:

A) în prezența armăturilor indirecte cu ochiuri atât în betonul stâlpului, cât și în betonul înglobării, calculul se efectuează în conformitate cu recomandările pentru calculul betonului armat comprimat. elemente armate cu armare indirectă, având în vedere o secțiune solidă

B) În prezența armăturilor indirecte numai în betonul stâlpului, calculul se efectuează doar ținând cont de armăturile indirecte, dar fără a se lua în considerare betonul înglobat sau invers.

2. Tipuri și caracteristici ale structurilor și calculul traverselor, grinzilor, fermelor

Structurile de construcție prefabricate, asamblate din elemente individuale, funcționează împreună sub sarcină datorită îmbinărilor și îmbinărilor care asigură conectarea lor fiabilă. Îmbinările și îmbinările structurilor prefabricate pot fi clasificate în funcție de o bază funcțională (în funcție de scopul elementelor conectate) și de proiectare (în funcție de tipul de forțe care acționează asupra acestora).

În funcție de caracteristica funcțională, îmbinările stâlpilor cu fundații, stâlpii între ele, traversele cu stâlpi, nodurile de susținere ale grinzilor macaralei, fermele, grinzile de acoperiș pe stâlpi, nodurile de sprijin ale panourilor pe traversele etc.

În funcție de caracteristica de proiectare și construcție, îmbinările care sunt sub compresie se disting, de exemplu, îmbinările unui stâlp (Fig. X.8, a); îmbinări în tensiune, de exemplu, îmbinări ale unei centuri de ferme întinse (Fig. X.8, b); îmbinări care lucrează în încovoiere cu o forță transversală, de exemplu, în conexiunea unei bare transversale cu o coloană (Fig. X.8, c) etc.

La îmbinări, forțele de la un element la altul sunt transmise prin armătura de lucru, care este conectată prin sudură, piese înglobate metalice, beton monolit.

Dimensiunile golurilor dintre elementele conectate sunt atribuite cât mai mici posibil. Valoarea lor este determinată, de obicei, de disponibilitatea sudării ieșirilor de armătură, de comoditatea așezării unui amestec de beton în cavitatea îmbinării din condiția rambursării toleranțelor de fabricație și instalare; poate fi de 50-100 mm sau mai mult. La umplerea rosturilor cu mortar, în special sub presiune, golul poate fi minim, dar nu mai mic de 20 mm.

Pentru a preveni coroziunea și a asigura rezistența necesară la foc a elementelor, piesele înglobate din oțel sunt acoperite cu un strat protector de mortar de ciment peste o plasă metalică.

Secțiunile de capăt ale elementelor conectate comprimate (de exemplu, capetele stâlpilor prefabricați) sunt armate cu ochiuri transversale de armătură indirectă. La conectarea cu o pauză, armătura de lucru longitudinală în zona îmbinării este întărită cu ochiuri transversale conform calculului. Grilele sunt instalate la capătul elementului (cel puțin 4 bucăți) la o lungime de cel puțin 10d tije de profil periodic, în timp ce distanța dintre grile s trebuie să fie de cel puțin 60 mm, nu mai mult de 7z dimensiunea laturii mai mici. a secțiunii și nu mai mult de 150 mm (Fig. X. 9). Dimensiunea celulelor grilei trebuie să fie de cel puțin 45 mm, nu mai mult de 1/4 din partea mai mică a secțiunii și nu mai mult de 100 mm.

În îmbinările și îmbinările elementelor prefabricate din beton, piesele înglobate din oțel sunt adesea proiectate sub formă de plăci și ancore sudate pe acestea, experimentând acțiunea forțelor M, N, Q (Fig. X.11). Pentru calcularea ancorelor se înlocuiește momentul încovoietor cu o pereche de forțe cu umăr r și se determină forțele ținând cont de coeficienții experimentali. Aria secțiunii transversale a ancorelor celui mai solicitat rând:

Îmbinările elementelor tensionate se realizează prin sudarea ieșirilor armăturii sau a pieselor înglobate din oțel, iar în structurile precomprimate - prin trecerea prin canalele sau canelurile elementelor grinzilor, frânghiilor sau armăturii tijei, urmată de tensionare. Îmbinările sudate ale elementelor tensionate sunt proiectate astfel încât în timpul transferului de forțe să nu existe extensie a pieselor înglobate, suprapuneri sau perforații de beton.

Pentru a transfera forțele tăietoare, pe suprafața elementelor de îmbinat sunt dispuse șanțuri care, după ce sunt monolitice, formează dibluri de beton. Utilizarea diblurilor din beton este recomandată în îmbinările neconsolate ale traverselor cu stâlpi, unde acestea sunt așezate astfel încât betonul diblurilor să lucreze în secțiune înclinată la compresiune, la îmbinările structurilor plăcilor, pentru a crește rigiditatea tavanelor din panouri. în planul său etc. (Fig. X.13).

4.6. Structuri ale elementelor de cadru

Coloane. Coloanele unei structuri cu mai multe etaje sunt principalele elemente structurale ale cadrului. Ei percep și transmit fundației în principal sarcini verticale, dar participă și la percepția momentelor de la încărcăturile vântului. În cadrul podelei, secțiunea coloanei lucrează în compresie, uneori cu o îndoire în unul sau două planuri. În comparație cu forța longitudinală, contribuția momentelor încovoietoare la starea de efort a stâlpului este de obicei mică, deci se calculează cel mai adesea pe compresia centrală. Din moment ce coloanele

Orez. 4.20. Tipuri de secțiuni de coloane ale clădirilor cu mai multe etaje:
A- tee dublu; b- inchis; V- cruce; G- laminare în gol; d- prin

poate pierde stabilitatea în două direcții, atunci se calculează direcția cu mai puțină rigiditate și, prin urmare, pentru stâlpi sunt mai avantajoase secțiunile transversale, ale căror momente de inerție sunt aceleași față de ambele axe. Profilele cu diferențe semnificative de momente de inerție pot fi utilizate numai atunci când stabilitatea lor într-un plan de rigiditate mai mică este asigurată prin prindere în nivelul podelei sau prin fixare suplimentară la înălțime. Tipurile aplicate de secțiuni de coloane sunt prezentate în fig. 4.20.

Profiluri I-beam(Fig. 4.20, A) este cea mai comună formă secțională a coloanelor în clădirile cu mai multe etaje. Este deosebit de convenabil atunci când este necesar să atașați grinzile de podea la stâlpi în două direcții, deoarece toate elementele grinzii în I sunt disponibile pentru organizarea nodurilor de susținere. În funcție de forțele care acționează, acestea sunt utilizate ca grinzi în I rulante cu margini paralele ale rafurilor de modificare LA(coloană) și grinzi în I sudate din tablă de oțel cu grosimea de până la 60 mm. Utilizarea stâlpilor I-beam face posibilă utilizarea spațiului lor intern pentru comunicații de inginerie (Fig. 4.21).

Secțiuni de cutie dreptunghiulară(Fig. 4.20, b) sunt utilizate pentru forțe longitudinale mari și îndoire în ambele direcții sau pentru o lungime liberă mare a unui stâlp cu o secțiune transversală limitată. Secțiunea transversală a acestor profile poate fi ajustată prin modificarea grosimii tablei. Datorită planurilor exterioare uniforme, este posibil să se utilizeze astfel de coloane fără placare. Pentru sarcini grele, uneori este rațional să folosiți un pătrat solid

Orez. 4.21. Exemple de amplasare a utilităților în dimensiunile secțiunii coloanelor:
a, b- sectiunea I; V- prin sectiune

profil (placă), care are un grad ridicat de rezistență la foc cu mici dimensiunile per total. Secțiunea transversală a două canale duble este potrivită numai pentru sarcini relativ mici.

Profiluri încrucișate(Fig. 4.20, V) datorită simetriei complete a secțiunii transversale, este rațional să se utilizeze pentru stâlpi în prezența momentelor încovoietoare în ei în ambele direcții. Secțiunile transversale au fost utilizate în cadrul părții înalte a Universității de Stat din Moscova, ceea ce a făcut posibilă rezolvarea punctelor de joncțiune ale barelor transversale din diferite direcții în plan în același mod.

Profile goale(Fig. 4.20, G). Țevile rotunde sunt avantajoase din punct de vedere al designului, deoarece au aceleași momente de inerție în toate direcțiile. Țevi cu același dimensiuni externe poate suporta sarcini diferite prin modificarea grosimii peretelui. Deoarece costul țevilor este de 3 ... 5 ori mai mare decât costul tablelor laminate și al grinzilor în I, utilizarea lor se dovedește a fi mai costisitoare în majoritatea cazurilor decât coloanele din secțiuni cutie. Utilizarea profilelor laminate goale poate fi eficientă atunci când sunt umplute cu beton.

prin coloane in construcție modernă clădirile cu mai multe etaje nu sunt practic utilizate, deoarece sunt mai puțin compacte și mai laborioase de fabricat și instalat. Cu toate acestea, ele pot fi utilizate cu succes în construcția cadrului unei clădiri cu mai multe etaje, dacă este planificată să se stabilească comunicații de inginerie între ramurile coloanei (Fig. 4.21, V).

Grosimea foilor în secțiuni compozite este de obicei luată nu mai mult de 60 mm, iar raportul dintre dimensiunile secțiunii și lungimile calculate h/l x, b/te iubesc nu mai puțin de 1/15, ceea ce corespunde unei flexibilități de 40 ... 60 (în funcție de tipul secțiunii).

Raportul dintre lățimea și înălțimea secțiunii și orientarea acesteia în plan ar trebui alese ținând cont de condițiile de lucru și de aspectul întregului sistem structural. De exemplu, într-un sistem de cadru convențional, planul de cea mai mare rigiditate al coloanelor I este îndreptat de-a lungul părții înguste a clădirii; într-un sistem cu un cadru spațial extern, acest plan este combinat cu planul feței cadrului.

Calculul coloanelor se efectuează conform reguli generale(vezi § 6.4 și clauza 6.7.7), în timp ce coeficienții lungimii efective pentru coloanele cadrelor de cadru sunt determinați de formulele din tabel. A6.1, iar pentru cadre contravântuite conform formulei

μ = √

1 + 0,46(p+n) + 0,18pn

1+ 0,93(p+n) + 0,71pn

, (4.18) unde pȘi n sunt luate egale: pentru etajul superior pentru etajul mijlociu p = 0,5(p 1 + p 2); n = 0,5(n 1 + n 2); pentru etajul inferior R = R 1 + R 2 ; P = 0,5(P 1 + n 2). Valori R 1 , R 2 , n 1 , P 2 se determină conform tabelului. P6.1.

Imbinarile coloanei decideți în funcție de raportul dintre mărimea forței normale și momentul la joncțiune. Dacă excentricitatea e = M/N nu depășește distanța sonoră p = W/A, apoi îmbinarea se realizează ca pentru o coloană comprimată central (vezi Fig. 6.56, b), de regulă, cu frezarea prealabilă a capetelor. În același timp, suporturile de montare sunt instalate doar pe perete pentru a nu se strica aspect coloane. O astfel de îmbinare poate fi folosită și pentru excentricități mici care depășesc distanța sonoră prin verificarea rezistenței consolelor de montare și a fixărilor acestora pentru forța de tracțiune din moment. Pentru excentricități mari, se folosesc îmbinări cu suprapuneri (vezi Fig. 6.56, V). Utilizarea îmbinărilor cu flanșe este îngreunată de necesitatea de a ascunde proeminențele flanșelor din căptușeala coloanei, în perete sau în structura podelei, dar în acest din urmă caz, îmbinarea este situată în imediata apropiere a joncțiunii dintre bară transversală cu coloana, adică într-un loc cu un moment de încovoiere mare.

Bazele coloanelor.În cadrele clădirilor cu mai multe etaje, de regulă, bazele sunt utilizate pentru instalarea de coloane fără aliniere (Fig. 4.22, A). Placa de bază (de obicei din plăci) cu suprafața superioară frezată sau rindeluită este instalată pe fundație de-a lungul axelor centrale, concentrându-se pe riscuri 2 , aliniați cu șuruburile de fixare 3 si turnat cu mortar de ciment.

La momentele de încovoiere relativ mici, când șuruburile de ancorare 4 nu lucrați și nu experimentați forțe mici de tracțiune,

Orez. 4.22. Bazele coloanei:
A- cu șuruburi de ancorare structurale; b, c- cu șuruburi de ancorare calculate; 1 - plan de frezare; 2 - risc de instalare; 3 - bolț de fixare; 4 - bolț de ancorare; 5 - mașină de spălat; 6 - sos

sunt așezate constructiv și prinse de coloană printr-o nervură sau pantaloni scurți de colț.

Bazele coloanei cu șuruburi de ancorare calculate (Fig. 4.22, b, c) sunt proiectate în conformitate cu instrucțiunile de la paragraful 6.8.5.

Grinzi și traverse. Grinzile și grinzile podelelor funcționează în principal la îndoire. Forțele longitudinale în bare transversale și grinzi, de regulă, sunt nesemnificative și apar din sarcinile orizontale transmise prin grinda de la peretele exterior către diafragmă, arborele de rigidizare și din forțele transversale în stâlpi din cauza ruperii sau curburii inițiale a axei acestora. .

În construcția cu mai multe etaje, grinzile sunt cel mai des folosite (Fig. 4.23, A) cu un perete solid cu deschideri de până la 12 m și sunt realizate din grinzi în I obișnuite, cu raft lat sau sudate. Grinzile în I sudate asimetrice sunt utilizate, de regulă, în cazul includerii unei plăci de pardoseală din beton armat în lucrarea de îmbinare cu o grindă γ f= 1,0 (grinzi din beton armat compozit). Grinzile sudate cu pereți dubli sunt utilizate pentru forțe transversale mari, precum și atunci când este necesară creșterea rigidității orizontale. La amplasarea sistemelor de inginerie la înălțimea tavanului între podea, este recomandabil să folosiți grinzi cu un perete perforat (a se vedea clauza 5.9), care sunt obținute din grinzi în I cu raft lat.

Pentru deschideri mari (mai mult de 12 m) și sarcini grele, fermele pot fi folosite ca traverse (Fig. 4.23, b) cu curele realizate din grinzi în I cu raft lat sau teuri și o joncțiune netăiată a unei zăbrele de colțuri simple sau pereche.

Orez. 4.23. Tipuri de secțiuni transversale de bare transversale și grinzi de podea:
A- profile de grinzi; b- ferme; 1 - armarea grinzilor in sectiuni cu moment incovoietor maxim; 2 - placa de beton armat etaje

considerente comice, luând în considerare costurile de exploatare. De obicei, raportul dintre înălțimea secțiunii unei grinzi sau ferme h la zborul ei l variază între 1/15...1/4. În cazuri speciale, când, de exemplu, pentru a asigura rigiditatea generală a cadrului, se utilizează bare transversale-buiandrug ale cadrului spațial extern sau bare transversale - diafragme, raportul h/l variază de la 1/3 la 1, ca într-o grindă de bandă.

Interfața traverselor cu coloane. Tipul de împerechere depinde de schema structurală a cadrului. În sistemele de comunicații, se folosește atașarea liberă (articulată) a grinzilor la stâlpi, în sistemele de cadru - rigide.

Exemple de atașare liberă sunt soluțiile de proiectare prezentate în fig. 4.24, a...în. Soluții similare pot fi aplicate stâlpilor cu alte tipuri de secțiuni. Fixare liberă pe șuruburi de precizie normală (Fig. 4.24, A) în comparație cu alte tipuri, este mai ușor de fabricat și instalat, nu necesită o precizie ridicată de fabricație, asigură o conformitate suficientă a nodului și o rotație practic liberă a fasciculului față de stâlp. Forțe principale pentru calculul atașării - Forța de forfecare în secțiunea de rezemare a grinzii Qși forța longitudinală N apărute în grindă în timpul funcționării sistemului de legătură. În nod apar doar momente mici, a căror influență este luată în considerare la calcularea șuruburilor cu un factor de multiplicare de 1,2 ... 1,3 la forță Q. Nerva verticală și cusăturile care o atașează la coloană trebuie calculate pentru rezistență Q, moment Qe, forta N.

În schema din fig. 4.24, b conditiile de incarcare a mesei din colt depind de deformarile acesteia si sunt destul de incerte. Pentru o estimare aproximativă a excentricității e putere Q raportat la secțiunea flanșei orizontale, în care începe rotunjirea acesteia (dimensiunea ki de la cap), puteți lua distribuția tensiunilor de contact de-a lungul unei diagrame triunghiulare, atunci e = A 0 + 2Cu 0 / 3 - k 1, unde dimensiunea Cu 0 trebuie să fie cel puțin Q / (t w R y) - h 1 .

Orez. 4.24. Fixarea liberă a grinzilor pe stâlpi:
1 - coastă; 2 - masa de montare; 3 - începutul rotunjirii în trecerea de la perete la raft; 4 - tampon; 5 - plan de frezare #Sa

Dacă e ≥ 9Q / (8l a R y), atunci grosimea raftului se găsește din starea rezistenței sale la îndoire ta = √ , Unde ta, l a- grosimea si latimea raftului de colt.

La presiuni de susținere mai mari de 120 ... 150 kN se folosesc variante de masă cu armare printr-o nervură verticală, pentru care se ia și o diagramă triunghiulară a tensiunilor de contact. În orice caz, atașarea tabelului la coloană trebuie verificată pentru rezistență Q si moment Q(b - c 0/3). Șuruburile care leagă banda grinzii de stâlp printr-un unghi intermediar sau nervură sunt calculate pe forța longitudinală.

Fixarea rigidă a grinzilor la un stâlp este prezentată în fig. 4.25. Calculul structurilor nodului, realizat după schema din fig. 4.25 A, nu are singularități (vezi Secțiunea 6.8). În nodul conform schemei din Fig. 4.25 b detaliile interfeței cu coloana peretelui grinzii sunt calculate pe forța transversală, detaliile de fixare pe flanșele grinzii - pe forța S = M/h.

Legături orizontale și verticale. Forțele de la sarcina vântului care acționează asupra pereților exteriori sunt colectate în planurile planșeelor și acoperișurilor și sunt transferate elementelor verticale ale cadrului prin discurile orizontale rigide formate din structuri portante etaje.

Sarpantele contravântuite verticale în cadre contravântuite și cu cadru pot avea diverse sisteme zăbrele (Fig. 4.26). Cel mai utilizat zăbrele semidiagonale (Fig. 4.26, b), deoarece permite dispozitivul în panourile de conectare ale deschiderilor de uși și ferestre și în același timp experimentează forțe suplimentare de compresie nesemnificative din cauza scurtării coloanelor sub sarcină. Axele bretele trebuie să treacă prin punctele de intersecție ale axelor stâlpilor și traverselor. Adiacența cu excentricitatea este asociată cu apariția momentelor în barele rețelei. ÎN

Orez. 4.26. Scheme de legături verticale:
A- triunghiular; b- semi-diagonala; V- portal; G- cruce

Orez. 4.27. Secțiuni de bretele de ferme de legătură:
A- in forma de T din doua colturi; b- din doua canale; c, g- din profile inchise; d- I-beam

în unele cazuri, cu cerințe adecvate pentru amenajarea deschiderilor, se folosesc cele triunghiulare (Fig. 4.26, A) scheme ale rețelei de legături verticale. Dispozitivul de conexiuni cu o rețea încrucișată este posibil numai pentru surzi panouri de perete. O astfel de grilă este cea mai rigidă și funcționează eficient la sarcini orizontale care își schimbă direcția în timpul funcționării.

Sarpantele verticale sunt de obicei executate pe toata inaltimea cladirii in aceleasi panouri. Cu toate acestea, în unele cazuri, este necesar să mutați legăturile pe panourile adiacente, iar apoi verigile inferioare ar trebui să meargă la cele superioare până la înălțimea podelei, adică. pe podeaua de tranziție, conexiunile verticale ar trebui să fie amplasate în două panouri adiacente.

Centurile de ferme verticale sunt, de regulă, stâlpi, iar rafturile sunt grinzi de podea. Bretele de ferme verticale sunt de obicei proiectate din colțuri pereche, canale, țevi dreptunghiulare sau rotunde și cu forțe longitudinale mari - din grinzi în I (Fig. 4.27). Întrucât brațurile fermelor sunt implicate în transmiterea sarcinilor verticale, atunci când se calculează bretele și punctele lor de atașare, trebuie luate în considerare forțele suplimentare care decurg din scurtarea stâlpilor clădirii (vezi, paragraful 6.6.2). Bretele de fixare în majoritatea

carcasele se execută pe șuruburi de mare rezistență. Când calculați nodurile, puteți utiliza recomandările din clauza 6.5.

Literatura pentru cap. 4

1...7. Vezi literatura principală.

8. Pukhovsky A.B., Arefiev V.M., Lamdon S.E., Lafishev A.Z. Clădiri înalte cu mai multe etaje. - M.: Stroyizdat, 1997.

9. Hart F., Henn W., Sontag X. Atlas de structuri metalice. clădiri cu mai multe etaje. - M.: Stroyizdat, 1977.

10. Shuler V. Structuri de clădiri înalte. - M.: Stroyizdat, 1979.

11. Savitsky G.A. Sarcina vântului asupra structurilor. - M.: Stroyizdat, 1972.

12. Barshstein M.F. Efectele vântului asupra clădirilor și structurilor. / Proceedings of TsNIISK, vol. 21. - M.: 1973.

13. Romansikov I.G., leviții F.A. Protecția la incendiu a structurilor clădirilor. - M.: Stroyizdat, 1991.

Pentru a simplifica procesul de instalare, coloanele ar trebui să fie livrate la șantier cât mai mult posibil. Locul în care secțiunile individuale ale coloanelor sunt conectate între ele se numește îmbinare de câmp, iar secțiunile expediate din fabrică se numesc mărci de expediere. Lungimile mărcilor de transport sunt limitate de capacitățile de transport și nu depășesc caz general 20-22 m. Segmentele stâlpilor, determinate de lungimea elementelor laminate, au în majoritatea cazurilor o lungime de până la 15 m; pentru lungimi mai mari, uzinele metalurgice percep o suprataxa. Dimensiunile mărcilor de transport ale coloanelor foarte puternice sunt adesea limitate de capacitatea de transport a mecanismelor de transport și asamblare utilizate.

Adesea, este nevoie de îmbinări în timpul fabricării stâlpilor din fabrică, de exemplu din cauza unei modificări a secțiunii transversale sau din alte motive.

La joncțiune, segmentele stâlpului trebuie să aibă tăieturi plane strict perpendiculare pe axa tijei. Cu puțin efort, aceste tăieturi se fac cu un ferăstrău. Cu mare efort, capetele coloanelor trebuie frezate. Conform standardelor actuale, o parte din forța de la joncțiune poate fi transmisă direct prin capete. Restul de forță este transmis prin sudare sau șuruburi. În prezența momentelor încovoietoare, tensiunile de tracțiune trebuie preluate complet de îmbinări.

1 și 2. Cea mai simplă îmbinare sudată este sudurile cap la cap (Fig. 1), care pot fi utilizate și la îmbinarea profilelor de același tip cu zone de secțiune transversală diferite (Fig. 2). Dacă o astfel de îmbinare este efectuată în timpul instalării, atunci pentru a fixa temporar poziția înainte de sudare, este necesar să instalați pene auxiliare, căptușeli etc.

3. Îmbinare cap la cap cu șuruburi. Eforturile sunt transmise prin plăcuțe fixate cu șuruburi. La schimbarea secțiunii transversale este necesară instalarea de garnituri (partea umbrită). Această îmbinare, deși nu necesită sudare la instalare, nu este întotdeauna acceptabilă din cauza creșterii dimensiunii stâlpului la îmbinare.

4. În stâlpi se folosește cel mai des îmbinarea cu plăci de capăt. Plăcile sudate la capetele ambelor coloane trebuie să se potrivească perfect una pe cealaltă. Deoarece plăcile de capăt se deformează în timpul sudării, uneori este necesar să le re-crescăm suprafețele după sudare. Acest tip de îmbinare este utilizat și la realizarea îmbinărilor din fabrică, dacă secțiunile transversale ale părților îmbinate ale stâlpului diferă semnificativ unele de altele. În acest caz, plăcile sunt sudate între ele.

5. Este adesea necesar să săriți peste o alergare la joncțiunea coloanelor. Stâlpii au plăci de capăt sudate după tipul de îmbinare 4. Pana este întărită cu rigidizări, prin care forțele din secțiunea superioară a stâlpului sunt transmise către secțiunea inferioară. Nervurile de rigidizare trebuie să se potrivească perfect în partea de sus și de jos și, datorită toleranțelor din profilele laminate, trebuie să se potrivească. La profilele sudate, această reglare nu este necesară.

Conexiunea fasciculului

La joncțiune, reacțiile grinzilor sunt transferate pe stâlpi. Proiectarea grinzilor alăturate ar trebui:

asigura transferul efortului; permiteți o anumită mișcare în timpul instalării;
să fie fezabilă prin mijloace simple, dacă este posibil fără schele și schele.

laboriozitatea fabricării și instalării lor și, în consecință, economia structurii în ansamblu, depinde de proiectarea fixării grinzilor.

1. Adiacenta, asigurand transmiterea numai a fortelor transversale. Forțele transversale transmise de grinzi determină doar forțe longitudinale în stâlpi. Un bont poate fi considerat ca fiind articulat dacă este realizat pe șuruburi, deoarece conexiunile cu șuruburi sunt oarecum flexibile.

2. Adiacenta grinzilor continue care transmit stalpilor doar forte verticale si nu transmit momente incovoietoare. Acest lucru se realizează prin faptul că coloana are balamale sub grinda și deasupra grinzii.

3. Foarte des, stâlpii sunt atât de flexibili în comparație cu grinzi, încât chiar și cu o legătură rigidă între grinzi și stâlpi, se poate presupune cu suficientă precizie că stâlpii nu percep momentul încovoietor de la grinzi.

4. În cadre, forțele tăietoare și momentele încovoietoare sunt transferate de la grinzi la stâlpi. Fixările grinzilor în acest caz sunt calculate pentru ambele eforturi.

Imbinarile stalpilor sunt din fabrica si montaj.Îmbinările din fabrică sunt aranjate datorită lungimii limitate a profilelor laminate (vezi secțiunea Gama). Îmbinările de montare sunt aranjate datorită capacităților de transport limitate (9 - 13 m când sunt transportate pe o platformă și 19 - 27 mm când sunt transportate pe un cuplaj).

Îmbinări sudate din fabrică

Îmbinări sudate din fabrică: a - curele sudate în I; b - ramuri I-grindă
coloană solidă; c - ramuri ale unei coloane de trecere pe lamele.

Condiția principală pentru formarea unei articulații puternice este asigurarea transferului de forță de la un element la altul. La sudarea cap la cap, acest lucru este asigurat de lungimea corespunzătoare a sudurilor (a se vedea secțiunea Îmbinări sudate) și la îmbinarea cu suprapuneri, în plus față de lungimea necesară a sudurilor, și cu zona secțiunii transversale corespunzătoare a suprapunerilor, care nu trebuie să fie mai mică decât aria secțiunii transversale a principalelor elemente îmbinate.

Îmbinările de montare ale coloanelor sunt amplasate în locuri convenabile pentru instalarea structurilor. Pentru stâlpii de secțiune variabilă, un astfel de loc este un pervaz la nivelul suportului grinzilor macaralei, unde secțiunea stâlpului se modifică.

Articulațiile părților superioare și inferioare ale unei coloane oblice cu un singur perete

Figura arată tipurile de îmbinări ale părților superioare și inferioare ale unei coloane solide cu un singur perete: fabrica si montaj.

Figura arată atașarea părții superioare a stâlpului la partea inferioară prin utilizarea unei traverse cu pereți dubli și cu un singur perete.

În coloanele cu o porțiune inferioară de zăbrele, partea superioară este atașată cu o piesă numită traversă. Traversa funcționează în încovoiere ca o grindă pe două suporturi și trebuie verificată pentru rezistență; diagrama momentelor din traversă este prezentată în figură. Atașarea traversei la ramurile stâlpului se realizează cu cusături continue și se calculează pe reacția de susținere a traversei. Pentru a asigura rigiditatea generală a joncțiunii părților superioare și inferioare ale coloanei, sunt plasate diafragme orizontale sau rigidizări.

Îmbinare de montare a stâlpilor plini

Susținerea grinzilor macaralei pe consolă

Susținerea grinzilor macaralei pe stâlpi de secțiune constantă (în atelierele ușoare) se realizează prin aranjarea unei console dintr-o grindă în I sudată (din tablă) sau din două canale.
Consola se calculează pentru moment din presiunea a două macarale adiacente situate pe grinzile macaralei: M = Pe, unde e este distanța de la axa grinzii macaralei la ramura stâlpului.

Cusăturile care atașează consola cu un singur perete sunt calculate pentru acțiunea momentului M și a forței tăietoare P.

Cusăturile care atașează cantileverul, constând din două canale care îmbrățișează coloana, sunt calculate pentru reacția S, găsită ca într-o singură grindă cantilever:

28. Soluții structurale și calculul bazei stâlpilor comprimați excentric.

Baza este partea de susținere a stâlpului și este proiectată pentru a transfera forțele de la stâlp la fundație. Baza include o placă, traverse, nervuri, șuruburi de ancorare și dispozitive pentru fixarea acestora (mese, plăci de ancorare etc.). Soluția constructivă a bazei depinde de tipul stâlpului și de modul în care acesta este conectat la fundație (rigidă sau articulată).

Bazele cu balamale sunt similare cu cele folosite pentru coloanele comprimate central. Cu eforturi mari, bazele sistemelor de cadru cu balamale sunt proiectate folosind balamale de susținere (placate, balacate). ÎN clădiri industriale coloana din planul cadrului are de obicei o legătură rigidă cu fundația, iar din plan are una cu balamale.

Există două tipuri de baze - partajate și separate.

Pentru coloane solide, precum și ușoare, se folosesc baze comune (Fig. 1). Pentru un transfer mai bun al momentului la fundație, baza unui stâlp comprimat excentric se dezvoltă în planul de acțiune al momentului; centrul plăcii este de obicei aliniat cu centrul de greutate al stâlpului.

Dacă momentul unui semn în valoare absolută este mult mai mare decât momentul celuilalt semn, se poate proiecta baza cu o placă deplasată spre acțiunea unui moment mai mare.

Sub placa din betonul fundației apar tensiuni normale (Fig. 14.17.6), determinate de formulele de compresie excentrică

La mare importanță momentul încovoietor, al doilea termen al formulei 14.32) se poate dovedi a fi mai mult decât primul iar sub placa apar tensiuni de tractiune. Deoarece placa se află liber pe fundație, șuruburile de ancorare sunt instalate pentru a percepe posibila tensiune, care, spre deosebire de baza coloanei comprimate central, sunt elemente de proiectare.

Se presupune că lățimea plăcii este cu 100-200 mm mai lată decât secțiunea stâlpului. Apoi, din starea rezistenței betonului de fundație la compresiune din formula (14.32) se poate determina lungimea plăcii.

Calculul se efectuează pe o combinație de forțe Nși L(. dând cea mai mare compresie a muchiei betonului.

Pentru a asigura rigiditatea plăcii și a reduce grosimea acesteia, în bază sunt instalate traverse și nervuri.

În coloanele ușoare, bazele sunt utilizate atât cu un singur perete (vezi Fig. 14.16.a) cât și cu o traversă de foi cu pereți dubli sau cu două canale (vezi Fig. 14.16, V). Pentru coloane mai puternice, sunt aranjate traverse cu pereți dubli din foi. Traversele pot fi comune pentru stâlpii stâlpilor (vezi Fig. 14.16, ") și separate (vezi Fig. 14.16, *).

Traversele comune sunt sudate pe coloanele coloanei cu cusături exterioare (sudura în cavitatea internă este dificilă). Acestea funcționează ca grinzi cu două cantilever sub acțiunea respingerii fundației de beton și a forței în șuruburile de ancorare. Cusăturile de prindere transversale percep doar forța de forfecare. Astfel de traverse sunt potrivite pentru lățimi mici de coloane (până la 540-700 mm). Cu o lățime mai mare a coloanei, traversele separate sunt mai economice și mai convenabile pentru sudare (vezi Fig. 14.16, d).

Fiecare traversă este sudată pe flanșa stâlpului cu două cusături și acționează ca o consolă împotriva respingerii sau forței betonului în șurubul de ancorare. Cusăturile de prindere transversală percep momentul și forța de forfecare.

Orez. 1. Baze comune ale stâlpilor comprimați excentric.

a) o coloană solidă ușoară cu traversă cu un singur perete, b) o coloană zăbrele ușoară, c) o bază în două trepte cu traverse comune, d) o bază în două trepte cu traverse separate. 1 - șuruburi de ancorare, 2 - plăci de ancorare.