Nosné uzly žeriavových nosníkov a spojov oceľových stĺpov. Spoje nosníkov a stĺpov
Spoje a detaily stĺpov
Spoje stĺpov sú výrobné a montážne. Továrenské spoje sú usporiadané kvôli obmedzenej dĺžke valcovaných profilov (pozri časť). Montážne spoje sú usporiadané z dôvodu obmedzených prepravných možností (9 - 13 m pri preprave na jednej plošine a 19 - 27 mm pri preprave na spojke).
Továrenské spoje prvkov sú zvyčajne vzdialené od seba, nie sú sústredené na jednom mieste, pretože spojenie jednotlivých prvkov je možné vykonať pred celkovou montážou tyče. Príklady zváraných továrenských spojov jednotlivých prvkov stĺpov sú na obrázku.
Továrenské zvárané spoje: a - zvárané I-nosníkové pásy; b - vetvy I-nosníka
pevný stĺpec; c - vetvy priechodného stĺpa na lištách.
Hlavnou podmienkou pre vytvorenie pevného spoja je zabezpečenie prenosu sily z jedného prvku na druhý. Pri zváraní natupo je to zaistené vhodnou dĺžkou zvarov (pozri časť), pri zvarovaní natupo okrem požadovanej dĺžky zvarov aj zodpovedajúcou plochou prierezu presahov, ktoré by nemala byť menšia ako plocha prierezu hlavných spojených prvkov.
Najjednoduchší a preto aj najviac odporúčaný je rovný tupý zvar. Realizácia takéhoto spoja je možná vo všetkých prípadoch, pretože v excentricky stlačených stĺpoch je vždy možné nájsť úsek so zníženým ťahovým napätím.
Montážne spoje stĺpov sú umiestnené na miestach vhodných na inštaláciu konštrukcií. Pre stĺpy variabilného prierezu je takýmto miestom rímsa na úrovni podpery žeriavové nosníky, kde sa mení sekcia stĺpca.
Na obrázku sú znázornené typy spojov hornej a dolnej časti jednostenného plného stĺpa: továreň a montáž.
Pripevnenie nadžeriavovej časti stĺpa k priechodnej žeriavovej časti.
Na obrázku je znázornené pripevnenie hornej časti stĺpa ku dnu pomocou dvojstennej a jednostennej traverzy.
Dĺžka švíkov (l w na obrázku vyššie) potrebná na pripevnenie vnútornej tetivy hornej časti stĺpa sa určí z podmienky, že moment M a pozdĺžna sila N pôsobiaca v hornej časti stĺpa v mieste jeho pripevnenie k spodnej časti sú vnímané zvarmi pripevňujúcimi tetivy horných častí stĺpika; v tomto prípade sa zvyčajne neberú do úvahy švy pripevňujúce stenu.
Sila v páse, rovná
sa prenáša cez štyri švy, ktoré pripevňujú časť 1 k stene spodnej časti stĺpa. Časť 1 má štrbinu, ktorá vám umožňuje osadiť ho na stenu spodnej časti stĺpa (štrbina je o 2–3 mm väčšia ako hrúbka plechu). V prípade montážneho spoja je táto časť vyrobená oddelene od pásového plechu a privarená k spodnej časti stĺpa.
V stĺpoch so spodnou mriežkovou časťou je horná časť pripevnená kusom nazývaným traverza. Traverza funguje v ohybe ako trám na dvoch podperách a musí sa skontrolovať na pevnosť; diagram momentov v traverze je na obrázku. Pripevnenie traverzy k vetvám stĺpika sa vykonáva kontinuálnymi švami a počíta sa na podporná reakcia traverzy. Na zabezpečenie celkovej tuhosti spojenia hornej a dolnej časti stĺpa sú umiestnené horizontálne membrány alebo.
Montážny spoj stĺpov plného profilu, ktorý prenáša prevažne tlakové sily, je možné vykonať pomocou frézovaných koncov. Tento typ spoja sa používa v moskovských výškových budovách.
V prípade prenosu momentu stĺpom je možný aj zvarový spoj znázornený na obrázku b, ktorý nevyžaduje frézovanie. Usporiadanie priameho zvarového spoja je tu možné za predpokladu, že je zabezpečená rovnaká pevnosť zvaru a základného kovu.
Zvyčajne sa predpokladá, že v stĺpoch pracujúcich prevažne v tlaku je stále možné objaviť napätie na ktoromkoľvek konci úseku. Preto je v spojoch potrebné zabezpečiť vnímanie podmienenej ťahovej sily, ktorá sa zvyčajne rovná 15% vypočítanej normálnej tlakovej sily (samozrejme, ak neexistujú žiadne skutočné ťahové sily, ktoré by túto hodnotu presahovali).
Podpora žeriavových nosníkov na stĺpoch konštantného prierezu (v ľahkých dielňach) sa vykonáva usporiadaním konzoly zo zváraného I-nosníka (z plechov) alebo z dvoch kanálov.
Konzola sa vypočíta na moment z tlaku dvoch susedných žeriavov umiestnených na nosníkoch žeriavu: M = Pe, kde e je vzdialenosť od osi žeriavového nosníka k vetve stĺpa.
Švy pripevňujúce jednostennú konzolu sú vypočítané pre pôsobenie momentu M a šmykovej sily P.
Švy spájajúce konzolu, pozostávajúce z dvoch kanálov objímajúcich stĺp, sú vypočítané pre reakciu S, ktorá sa nachádza ako v jedinom konzolovom nosníku:
"Dizajn oceľové konštrukcie»,
K. K. Muchanov
Spoje viacpodlažných prefabrikovaných rámov, spravidla tvrdo vykonávať. Pri kĺbových spojoch sa znižuje celková tuhosť stavby a znižuje sa odolnosť proti deformácii pri horizontálnom zaťažení.
Pevné spoje stĺpov viacpodlažných rámov vnímajú pozdĺžnu silu N, ohybový moment M a priečnu silu Q. Výstužné prúty s priemerom do 40 mm sa spájajú kúpeľovým zváraním (obr. XV. 10). So štyrmi výstužnými vývodmi je pre pohodlie zvárania usporiadaná špeciálna rohová úprava betónu s dĺžkou 150 mm, zatiaľ čo výstužnými vývodmi po obvode sekcie sa betónová úprava vykonáva po celom obvode. Konce stĺpov, ako aj miesta narezania betónu, sú vystužené priečnymi mriežkami a ukončené oceľovým strediacim tesnením (pre jednoduché narovnávanie pri montáži). Po inštalácii a vyrovnaní spojených prvkov stĺpika a zváraní výstužných vývodov sa inštalujú ďalšie montážne svorky s priemerom 10-12 mm. Škárové dutiny - betónové orezy a úzky šev medzi koncami prvkov sú monolitické v inventárnej forme pod tlakom. Štúdie preukázali dostatočnú pevnosť a spoľahlivosť spoja. V porovnaní s inými spojmi určenými na zváranie oceľových zapustených dielov je popísaný spoj ekonomickejší z hľadiska spotreby ocele a náročnosti práce.
Zníženie ohybového momentu v spojoch stĺpov viacpodlažnej rámovej budovy sa vo väčšine prípadov dosiahne voľbou umiestnenia spoja bližšie k stredu výšky podlahy, kde sú ohybové momenty od pôsobenia vertikálnych a horizontálnych zaťažení. priblížiť k nule a kde sa zlepšia podmienky pre montáž stĺpov.
Kĺby sa zvažujú pre 2 etapy práce:
A) pred monolitickým spojom - na zaťaženia pôsobiace v tejto fáze výstavby budovy.
Pri určovaní síl sa bežne predpokladá, že takéto spoje sú kĺbové.
B) po zmonolitňovaní spoja - na zaťaženia pôsobiace v tejto fáze výstavby budovy
a počas prevádzky sa pri určovaní síl takéto spoje akceptujú ako tuhé.
Výpočet nemonolitických spojov sa vykonáva pre lokálne stlačenie betónového stĺpa centrovacieho tesnenia.
Výpočet monolitických spojov sa vykonáva ako pre sekciu stĺpika v sekcii s podrezaním, berúc do úvahy nasledujúce pokyny:
A) v prípade nepriamej výstuže so sieťami v betóne stĺpa aj v betóne uloženia sa výpočet vykonáva v súlade s odporúčaniami pre výpočet stlačeného železobetónu. prvky vystužené nepriamou výstužou, pričom sa uvažuje s pevným prierezom
B) V prípade prítomnosti nepriamej výstuže iba v betóne stĺpa sa výpočet vykonáva len s prihliadnutím na nepriamu výstuž, ale bez zohľadnenia betónu zabudovaného do betónu alebo naopak.
2. Typy a vlastnosti konštrukcií a výpočet priečnikov, nosníkov, priehradových nosníkov
Prefabrikované stavebné konštrukcie, zostavené z jednotlivých prvkov, spolupracujú pri zaťažení vďaka spojom a spojom, ktoré zabezpečujú ich spoľahlivé spojenie. Styky a spoje prefabrikovaných konštrukcií možno klasifikovať podľa funkčného základu (v závislosti od účelu spájaných prvkov) a podľa návrhu (v závislosti od druhu síl, ktoré na ne pôsobia).
Podľa funkčného znaku sú spoje stĺpov so základmi, stĺpy medzi sebou, priečniky so stĺpmi, nosné uzly žeriavových nosníkov, priehradové nosníky, strešné nosníky na stĺpoch, nosné uzly panelov na priečnikoch atď.
Podľa konštrukčného a konštrukčného znaku sa rozlišujú spoje, ktoré sú pod tlakom, napríklad spoje stĺpa (obr. X.8, a); spoje v ťahu, napríklad spoje natiahnutého priehradového pásu (obr. X.8, b); spoje pracujúce v ohybe s priečnou silou, napríklad pri spojení priečnika so stĺpom (obr. X.8, c) atď.
V spojoch sa sily z jedného prvku na druhý prenášajú cez pracovnú výstuž, ktorá je spojená zváraním, kovovými vsadenými časťami, monolitickým betónom.
Rozmery medzier medzi spojenými prvkami sú priradené čo najmenšie. Ich hodnota je zvyčajne určená dostupnosťou zvárania výstupov výstuže, pohodlnosťou kladenia betónovej zmesi do kĺbovej dutiny z podmienky splatenia výrobných a montážnych tolerancií; môže to byť 50-100 mm alebo viac. Pri vypĺňaní škár maltou, najmä pod tlakom, môže byť medzera minimálna, nie však menšia ako 20 mm.
Aby sa zabránilo korózii a zabezpečila sa potrebná požiarna odolnosť prvkov, oceľové osadené časti sú pokryté ochrannou vrstvou cementovej malty cez kovovú sieť.
Koncové úseky stlačených spájaných prvkov (napríklad konce prefabrikovaných stĺpov) sú vystužené priečnymi sieťami nepriamej výstuže. Pri spájaní s prerušením pozdĺžnej pracovnej výstuže v oblasti spoja sa vystuženie priečnymi sieťami vykonáva podľa výpočtu. Mriežky sa inštalujú na koniec prvku (najmenej 4 kusy) v dĺžke aspoň 10d tyče periodického profilu, pričom rozstup mriežky s musí byť minimálne 60 mm, nie viac ako 7z veľkosti menšej strany. úseku a nie viac ako 150 mm (obr. X. 9). Veľkosť buniek mriežky musí byť najmenej 45 mm, nie viac ako 1/4 menšej strany profilu a nie viac ako 100 mm.
V spojoch a spojoch prefabrikovaných betónových prvkov sú oceľové vložené časti často navrhnuté vo forme dosiek a k nim privarených kotiev, ktoré sú vystavené pôsobeniu síl M, N, Q (obr. X.11). Na výpočet kotiev sa ohybový moment nahradí dvojicou síl s ramenom r a sily sa určia s prihliadnutím na experimentálne koeficienty. Plocha prierezu kotiev najviac namáhaného radu:
Spoje napínaných prvkov sa vykonávajú zváraním výstupov výstuže alebo oceľových zapustených častí a v predpätých konštrukciách - prechodom cez kanály alebo drážky prvkov nosníkov, lán alebo tyčovej výstuže, po ktorom nasleduje napätie. Zvarové spoje napínaných prvkov sú riešené tak, aby pri prenose síl nedochádzalo k predlžovaniu zapustených dielcov, presahov alebo prepichov betónu.
Na prenos šmykových síl sú na povrchu spájaných prvkov usporiadané drážky, ktoré po zmonolitnení tvoria betónové hmoždinky. Použitie betónových hmoždiniek je vhodné v nekonzolových spojoch priečnikov so stĺpmi, kde sa umiestňujú tak, aby betón hmoždiniek pôsobil v naklonenom úseku v tlaku, v spojoch doskových konštrukcií, aby sa zvýšila tuhosť panelových stropov. v jeho rovine a pod.(obr. X.13).
4.6. Štruktúry prvkov rámu
Stĺpce. Stĺpy viacposchodovej rámovej konštrukcie sú hlavnými konštrukčnými prvkami rámu. Vnímajú a prenášajú do základu najmä zvislé zaťaženie, ale podieľajú sa aj na vnímaní momentov od zaťaženia vetrom. V rámci podlahy časť stĺpika pracuje v tlaku, niekedy s ohybom v jednej alebo dvoch rovinách. V porovnaní s pozdĺžnou silou je príspevok ohybových momentov k napätosti stĺpa zvyčajne malý, preto sa najčastejšie počíta na stredový tlak. Keďže kolóny
Ryža. 4.20. Typy sekcií stĺpov viacpodlažných budov:
a- dvojité tričko; b- ZATVORENÉ; v- kríž; G- duté valcovanie; d- cez
môže stratiť stabilitu v dvoch smeroch, potom sa počíta smer s menšou tuhosťou a preto sú pre stĺpy výhodnejšie prierezy, ktorých momenty zotrvačnosti sú okolo oboch osí rovnaké. Profily s výraznými rozdielmi momentov zotrvačnosti je možné použiť len vtedy, keď je ich stabilita v rovine menšej tuhosti zabezpečená zovretím v úrovni podlahy alebo dodatočnými výškovými upevneniami. Použité typy rezov stĺpov sú znázornené na obr. 4.20.
I-lúčové profily(Obr. 4.20, a) je najbežnejší prierezový tvar stĺpov vo viacpodlažných budovách. Je to obzvlášť výhodné, keď je potrebné pripevniť podlahové nosníky k stĺpom v dvoch smeroch, pretože všetky prvky nosníka I sú k dispozícii na usporiadanie podporných uzlov. V závislosti od pôsobiacich síl sa používajú ako valivé I-nosníky s rovnobežnými hranami modifikačných políc Komu(stĺp), a zvárané I-nosníky z oceľového plechu do hrúbky 60 mm. Použitie I-nosníkových stĺpov umožňuje využiť ich vnútorný priestor pre inžinierske komunikácie (obr. 4.21).
Obdĺžnikové boxové časti(Obr. 4.20, b) sa používajú pre veľké pozdĺžne sily a ohyb v oboch smeroch alebo pre veľkú voľnú dĺžku stĺpa s obmedzeným prierezom. Plochu prierezu v týchto profiloch je možné upraviť zmenou hrúbky plechu. Vzhľadom na rovnomerné vonkajšie roviny je možné použiť takéto stĺpy bez opláštenia. Pri ťažkých nákladoch je niekedy racionálne použiť pevný štvorec
Ryža. 4.21. Príklady umiestnenia inžinierskych sietí v rozmeroch sekcie stĺpov:
a, b- I-sekcia; v- priechodný úsek
profil (doska), ktorý má vysoký stupeň požiarnej odolnosti s malou celkové rozmery. Prierez dvoch dvojitých kanálov je vhodný len pre relatívne malé zaťaženia.
Krížové profily(Obr. 4.20, v) kvôli úplnej symetrii prierezu je racionálne použiť pre stĺpy v prítomnosti ohybových momentov v nich v oboch smeroch. V rámci výškovej časti Moskovskej štátnej univerzity boli použité priečne rezy, čo umožnilo riešiť spojovacie body priečnikov rôznych smerov v pláne rovnakým spôsobom.
Duté profily(Obr. 4.20, G). Okrúhle rúry sú z konštrukčného hľadiska výhodné, pretože majú vo všetkých smeroch rovnaké momenty zotrvačnosti. Rúry s rovnakým vonkajšie rozmery môže znášať rôzne zaťaženia zmenou hrúbky steny. Keďže náklady na rúry sú 3 ... 5 krát vyššie ako náklady na valcované plechy a I-nosníky, ich použitie sa vo väčšine prípadov ukazuje ako drahšie ako stĺpy vyrobené z krabicových profilov. Použitie dutých valcovaných profilov môže byť efektívne pri naplnení betónom.
cez stĺpce v moderná konštrukcia viacpodlažné budovy sa prakticky nepoužívajú, pretože sú menej kompaktné a náročnejšie na výrobu a inštaláciu. Môžu sa však úspešne použiť pri konštrukcii rámu viacpodlažnej budovy, ak sa plánuje položenie inžinierskych komunikácií medzi vetvami stĺpa (obr. 4.21, v).
Hrúbka plechov v kompozitných profiloch sa zvyčajne neberie viac ako 60 mm a pomer rozmerov profilu k vypočítaným dĺžkam h/l x, b/l y nie menej ako 1/15, čo zodpovedá pružnosti 40 ... 60 (v závislosti od typu sekcie).
Pomer šírky a výšky rezu a jeho orientácie v pôdoryse je potrebné zvoliť s ohľadom na pracovné podmienky a dispozičné riešenie celého konštrukčného systému. Napríklad v bežnom rámovom systéme je rovina najväčšej tuhosti I-stĺpov nasmerovaná pozdĺž úzkej strany budovy, v systéme s vonkajším priestorovým rámom je táto rovina kombinovaná s rovinou čela rámu.
Výpočet stĺpcov sa vykonáva podľa všeobecné pravidlá(pozri § 6.4 a čl. 6.7.7), pričom koeficienty efektívnej dĺžky pre stĺpy rámových rámov sú určené vzorcami tabuľky. A6.1 a pre vystužené rámy podľa vzorca
μ = √| 1 + 0,46(p+n) + 0,18pn |
| 1+ 0,93(p+n) + 0,71pn |
Spoje stĺpov rozhodnúť v závislosti od pomeru medzi veľkosťou normálovej sily a momentom na križovatke. Ak výstrednosť e = M/N nepresahuje zvukovú vzdialenosť p = W/A, potom sa spoj vykoná ako pri centrálne stlačenom stĺpe (pozri obr. 6.56, b), spravidla s predbežným frézovaním koncov. Montážne uholníky sú zároveň inštalované iba na stenu, aby nepoškodili vzhľad stĺpika. Takýto spoj je možné použiť aj pre malé excentricity presahujúce zvukovú vzdialenosť, a to tak, že sa od momentu skontroluje pevnosť montážnych konzol a ich upevnenia na ťahovú silu. Pre veľké excentricity sa používajú spoje s presahmi (pozri obr. 6.56, v). Použitie prírubových spojov je sťažené potrebou skryť výstupky prírub v ostení stĺpa, v stene alebo v podlahovej konštrukcii, ale v druhom prípade sa spoj nachádza v bezprostrednej blízkosti napojenia spoja. priečnik so stĺpikom, t.j. v mieste s veľkým ohybovým momentom.
Základy stĺpov. V rámoch viacpodlažných budov sa spravidla používajú základne na inštaláciu stĺpov bez vyrovnania (obr. 4.22, a). Základná doska (zvyčajne z dosiek) s frézovaným alebo hobľovaným horným povrchom sa inštaluje na základ pozdĺž stredových osí so zameraním na riziká 2 , zarovnajte pomocou nastavovacích skrutiek 3 a zaliate cementovou maltou.
Pri relatívne malých ohybových momentoch, kedy kotvové skrutky 4 nepracujte ani nepociťujte malé ťahové sily,
Ryža. 4.22. Základy stĺpcov:
a- s konštrukčnými kotviacimi skrutkami; b, c- s vypočítanými kotviacimi skrutkami; 1
- rovina frézovania; 2
- riziko inštalácie; 3
- montážna skrutka; 4
- kotviaca skrutka; 5
- podložka; 6
- omáčka
sú umiestnené konštruktívne a pripevnené k stĺpu cez rebrové alebo rohové šortky.
Základy stĺpov s vypočítanými kotevnými skrutkami (obr. 4.22, b, c) sú navrhnuté v súlade s pokynmi bodu 6.8.5.
Nosníky a priečky. Nosníky a nosníky podláh pracujú hlavne pri ohýbaní. Pozdĺžne sily v priečnikoch a nosníkoch sú spravidla nevýznamné a vznikajú z horizontálnych zaťažení prenášaných nosníkom z vonkajšej steny na membránu, výstužný hriadeľ a z priečnych síl v stĺpoch v dôsledku počiatočného zlomu alebo zakrivenia ich osi. .
Pri viacpodlažnej výstavbe sa najčastejšie používajú nosníky (obr. 4.23, a) s pevnou stenou s rozpätiami do 12 m a sú vyrobené z obyčajných, širokých regálových alebo zváraných I-nosníkov. Asymetrické zvárané I-nosníky sa spravidla používajú v prípade zahrnutia železobetónovej podlahovej dosky do spoločnej práce s nosníkom γ f= 1,0 (združené železobetónové nosníky). Dvojstenné zvárané nosníky sa používajú pre vysoké priečne sily, ako aj vtedy, keď je potrebné zvýšiť horizontálnu tuhosť. Pri umiestňovaní inžinierskych systémov do výšky medzipodlažného stropu je vhodné použiť nosníky s perforovanou stenou (pozri bod 5.9), ktoré sú získané zo širokých I-nosníkov.
Pre veľké rozpätia (viac ako 12 m) a veľké zaťaženie možno ako priečniky použiť väzníky (obr. 4.23, Obr. b) s pásmi vyrobenými z I-nosníkov alebo T-kusov so širokými policami a neprerezaným spojením mriežky jednoduchých alebo párových rohov.
Ryža. 4.23. Typy prierezov priečnikov a podlahových nosníkov:
a- profily nosníkov; b- farmy; 1
- vystuženie nosníkov v úsekoch s maximálnym ohybovým momentom; 2
- železobetónová doska podlahy
komické úvahy s prihliadnutím na prevádzkové náklady. Obvykle pomer výšky prierezu nosníka alebo krovu h k jej letu l sa mení v rozmedzí 1/15...1/4. V špeciálnych prípadoch, keď sa napríklad na zabezpečenie celkovej tuhosti rámu používajú priečky-preklady vonkajšieho priestorového rámu alebo priečky - prepážky, pomer h/l sa pohybuje od 1/3 do 1, ako pri pásovom nosníku.
Prepojenie priečnikov so stĺpmi. Typ párovania závisí od konštrukčnej schémy rámu. V komunikačných systémoch sa používa voľné (sklopné) upevnenie nosníkov na stĺpy, v rámových systémoch - tuhé.
Príklady voľného uchytenia sú konštrukčné riešenia znázornené na obr. 4,24, a...v. Podobné riešenia je možné aplikovať na stĺpy s inými typmi sekcií. Voľné upevnenie na skrutky normálnej presnosti (obr. 4.24, a) v porovnaní s inými typmi je jednoduchšia na výrobu a inštaláciu, nevyžaduje vysokú presnosť výroby, poskytuje dostatočnú poddajnosť uzla a prakticky voľné otáčanie nosníka voči stĺpu. Hlavné sily pre výpočet pripevnenia - šmyková sila v nosnej časti nosníka Q a pozdĺžna sila N vznikajúce v nosníku pri prevádzke spojovacieho systému. V uzle sa vyskytujú iba malé momenty, ktorých vplyv sa berie do úvahy pri výpočte skrutiek násobiacim faktorom 1,2 ... 1,3 k sile Q. Vertikálne rebro a švy, ktoré ho pripevňujú k stĺpiku, by sa mali vypočítať pre pevnosť Q, moment Qe, sila N.
V schéme na obr. 4,24, b podmienky zaťaženia stola z rohu závisia od jeho deformácií a sú skôr neisté. Pre približný odhad excentricity e silu Q vzhľadom na časť vodorovnej príruby, v ktorej začína jej zaoblenie (veľ ki zo zadku), potom môžete vziať rozloženie kontaktných napätí pozdĺž trojuholníkového diagramu e = a 0 + 2s 0 / 3 - k 1, kde vel s 0 musí byť aspoň Q / (t w R y) - h 1 .
Ryža. 4.24. Voľné upevnenie nosníkov na stĺpy:
1
- rebro; 2
- montážny stôl; 3
- začiatok zaoblenia v prechode od steny k poličke; 4
- podložka; 5
- frézovacia rovina #Sa
Ak e ≥ 9Q / (8l a R y), potom sa hrúbka police zistí z podmienky jej odolnosti proti ohybu ta = √
, kde ta, l a- hrúbka a šírka rohovej police. Pri podperných tlakoch viac ako 120 ... 150 kN sa používajú stolové varianty s vystužením zvislým rebrom, pre ktoré je tiež prevzatý trojuholníkový diagram kontaktných napätí. Pripevnenie stola k stĺpiku by sa v každom prípade malo skontrolovať na pevnosť Q a moment Q(b - c 0/3). Skrutky spájajúce stojinu nosníka so stĺpom cez stredný uhol alebo rebro sú vypočítané na pozdĺžnej sile. Pevné pripevnenie nosníkov k stĺpu je znázornené na obr. 4.25. Výpočet štruktúr uzla, vyrobený podľa schémy na obr. 4.25 a, nemá žiadne singularity (pozri časť 6.8). V uzle podľa schémy na obr. 4.25 b detaily rozhrania so stĺpom steny nosníka sú vypočítané na priečnu silu, detaily upevnenia na príruby nosníka - na silu S = M/h. Horizontálne a vertikálne väzby. Sily od zaťaženia vetrom pôsobiace na vonkajšie steny sa zhromažďujú v rovinách podláh a striech a sú prenášané na zvislé prvky rámu cez tuhé horizontálne disky tvorené nosné konštrukcie podlahy. Vertikálne vystužené priehradové nosníky v vystužených a rámovo vystužených rámoch môžu mať rôzne systémy mriežky (obr. 4.26). Najpoužívanejšia polodiagonálna mriežka (obr. 4.26, b), pretože umožňuje zariadeniu v spojovacích paneloch dverných a okenných otvorov a súčasne spôsobuje nevýznamné dodatočné tlakové sily v dôsledku skrátenia stĺpikov pri zaťažení. Osi výstuh musia prechádzať cez priesečníky osí stĺpov a priečnikov. Priľahlosť s excentricitou je spojená s výskytom momentov v tyčiach mriežky. AT v niektorých prípadoch s príslušnými požiadavkami na usporiadanie otvorov sa používajú trojuholníkové (obr. 4.26, Obr. a) schémy mriežky vertikálnych väzieb. Zariadenie spojení s krížovou mriežkou je možné len pre nepočujúcich stenové panely. Takáto mriežka je najpevnejšia a efektívne funguje na horizontálnych zaťaženiach, ktoré počas prevádzky menia smer. Zvislé priehradové väzníky sa zvyčajne vykonávajú na celú výšku budovy v rovnakých paneloch. V niektorých prípadoch je však potrebné posunúť spoje na susedné panely a následne by mali ísť spodné spoje k horným do výšky podlahy, t.j. na prechodnom podlaží by mali byť vertikálne spoje umiestnené v dvoch susedných paneloch. Pásy zvislých vystužených priehradových nosníkov sú spravidla stĺpy a regály sú podlahové nosníky. Výstuhy zvislých priehradových nosníkov sú zvyčajne navrhnuté z párových rohov, kanálov, pravouhlých alebo kruhových rúr a s veľkými pozdĺžnymi silami - z I-nosníkov (obr. 4.27). Keďže výstuhy priehradových väzníkov sa podieľajú na prenose zvislých zaťažení, pri výpočte výstuh a ich upevňovacích bodov by sa mali brať do úvahy dodatočné sily vznikajúce zo skrátenia stĺpov budovy (pozri odsek 6.6.2). Upevňovacie traky vo väčšine prípady sa vykonávajú na vysokopevnostných skrutkách. Pri výpočte uzlov môžete použiť odporúčania článku 6.5. Literatúra pre Ch. štyri 1...7. Pozri hlavnú literatúru. 8. Pukhovsky A.B., Arefiev V.M., Lamdon S.E., Lafishev A.Z. Viacpodlažné výškové budovy. - M.: Stroyizdat, 1997. 9. Hart F., Henn W., Sontag X. Atlas oceľových konštrukcií. Viacposchodové budovy. - M.: Stroyizdat, 1977. 10. Shuler V. Výškové stavebné konštrukcie. - M.: Stroyizdat, 1979. 11. Savitsky G.A. Zaťaženie budov vetrom. - M.: Stroyizdat, 1972. 12. Barshtein M.F.Účinky vetra na budovy a konštrukcie. / Proceedings of TsNIISK, roč. 21. - M.: 1973. 13. Romansikov I.G., Levites F.A. Protipožiarna ochrana stavebných konštrukcií. - M.: Stroyizdat, 1991.
Ryža. 4.26. Schémy vertikálnych odkazov:
a- trojuholníkový; b- polouhlopriečka; v- portál; G- kríž
Ryža. 4.27. Časti výstuh väzníkov:
a- v tvare T z dvoch rohov; b- z dvoch kanálov; c, g- z uzavretých profilov; d- I-lúč
Pre zjednodušenie procesu inštalácie by sa stĺpy mali dodávať na stavenisko čo najdlhšie. Miesto, kde sú jednotlivé časti stĺpov navzájom spojené, sa nazýva polový spoj a časti odoslané z továrne sa nazývajú prepravné značky. Dĺžky prepravných značiek sú obmedzené prepravnými možnosťami a nepresahujú všeobecný prípad 20-22 m Segmenty stĺpov, určené dĺžkou valcovaných prvkov, majú vo väčšine prípadov dĺžku do 15 m; pri väčších dĺžkach si hutnícke závody účtujú príplatok. Rozmery prepravných značiek veľmi pevných stĺpov sú často obmedzené nosnosťou použitých transportných a montážnych mechanizmov.
Pri výrobe stĺpov vo výrobe často vzniká potreba spojov, napríklad z dôvodu zmeny prierezu alebo z iných dôvodov.
Na križovatke musia mať segmenty stĺpika ploché rezy presne kolmé na os tyče. S malým úsilím sa tieto rezy robia pílou. S veľkou námahou treba vyfrézovať konce stĺpikov. Podľa súčasných noriem môže byť časť sily na križovatke prenášaná priamo cez konce. Zvyšok sily sa prenáša zváraním alebo skrutkami. V prítomnosti ohybových momentov musia byť ťahové napätia plne zachytené spojmi.
1 a 2. Najjednoduchším zvarovým spojom sú tupé zvary (obr. 1), ktoré možno použiť aj pri spájaní profilov rovnakého typu s rôznymi plochami prierezu (obr. 2). Ak sa takýto spoj vykoná počas inštalácie, potom na dočasné upevnenie polohy pred zváraním je potrebné nainštalovať pomocné kliny, obklady atď.
3. Skrutkovaný tupý spoj. Úsilie sa prenáša cez podložky upevnené skrutkami. Pri zmene prierezu je potrebná inštalácia tesnení (tieňovaná časť). Tento spoj, aj keď nevyžaduje zváranie pri inštalácii, nie je vždy prijateľný kvôli zväčšeniu veľkosti stĺpa v spoji.
4. V stĺpoch sa najčastejšie používa spoj s koncovými doskami. Dosky privarené na koncoch oboch stĺpov musia tesne priliehať k sebe. Pretože sa koncové dosky pri zváraní krútia, je niekedy potrebné po zváraní ich povrchy znovu prehĺbiť. Tento typ spoja sa používa aj pri výrobe továrenských spojov, ak sa prierezy spájaných častí stĺpa navzájom výrazne líšia. V tomto prípade sú dosky navzájom zvarené.
5. Často je potrebné vynechať jazdu na križovatke kolón. Stĺpy majú privarené koncové dosky podľa typu spoja 4. Vaznica je vystužená výstuhami, cez ktoré sa prenášajú sily z hornej časti stĺpa do spodnej časti. Výstužné rebrá musia v hornej a dolnej časti tesne priliehať a vzhľadom na tolerancie vo valcovaných profiloch musia lícovať. Pri zváraných profiloch táto úprava nie je potrebná.
Spojenie lúča
Na križovatke sa reakcie nosníkov prenášajú na stĺpy. Konštrukcia priľahlých nosníkov by mala:- zabezpečiť presun úsilia; umožniť určitý pohyb počas inštalácie;
- byť realizovateľné jednoduchými prostriedkami, pokiaľ možno bez lešenia a lešenia.
1. Priľahlosť, zabezpečujúca prenos iba priečnych síl. Priečne sily prenášané z nosníkov spôsobujú v stĺpoch iba pozdĺžne sily. Opora môže byť považovaná za kĺbovú, ak je vyrobená na skrutkách, pretože skrutkové spojenia sú trochu poddajné.
2. Priľahlosť spojitých nosníkov, ktoré prenášajú na stĺpy len zvislé sily a neprenášajú ohybové momenty. To sa dosiahne tým, že stĺp má závesy pod nosníkom a nad nosníkom.
3. Stĺpy sú veľmi často v porovnaní s nosníkmi také pružné, že aj pri tuhom spojení medzi nosníkmi a stĺpmi možno s dostatočnou presnosťou predpokladať, že stĺpy nevnímajú ohybový moment od nosníkov.
4. V rámoch sa šmykové sily a ohybové momenty prenášajú z nosníkov na stĺpy. Upevnenia nosníkov sú v tomto prípade vypočítané pre obe sily.
Spoje stĺpov sú výrobné a montážne. Továrenské spoje sú usporiadané z dôvodu obmedzenej dĺžky valcovaných profilov (pozri časť Rozsah). Montážne spoje sú usporiadané z dôvodu obmedzených prepravných možností (9 - 13 m pri preprave na jednej plošine a 19 - 27 mm pri preprave na spojke).
Továrenské spoje prvkov sú zvyčajne vzdialené od seba, nie sú sústredené na jednom mieste, pretože spojenie jednotlivých prvkov je možné vykonať pred celkovou montážou tyče. Príklady zváraných továrenských spojov jednotlivých prvkov stĺpov sú na obrázku.
Továrenské zvárané spoje
Továrenské zvárané spoje: a - zvárané I-nosníkové pásy; b - vetvy I-nosníka
pevný stĺpec; c - vetvy priechodného stĺpa na lištách.
Hlavnou podmienkou pre vytvorenie pevného spoja je zabezpečenie prenosu sily z jedného prvku na druhý. Pri zváraní na tupo je to zaistené vhodnou dĺžkou zvarov (pozri časť Zvarové spoje), pri zvare s presahmi okrem požadovanej dĺžky zvarov aj zodpovedajúcou plochou prierezu presahov, ktorá by nemala byť menšia ako plocha prierezu hlavných spojených prvkov.
Najjednoduchší a preto aj najviac odporúčaný je rovný tupý zvar. Realizácia takéhoto spoja je možná vo všetkých prípadoch, pretože v excentricky stlačených stĺpoch je vždy možné nájsť úsek so zníženým ťahovým napätím.
Montážne spoje stĺpov sú umiestnené na miestach vhodných na inštaláciu konštrukcií. Pri stĺpoch variabilného prierezu je takýmto miestom rímsa na úrovni podopretia žeriavových nosníkov, kde sa mení prierez stĺpika.
Spoje hornej a dolnej časti jednostenného šikmého stĺpa
Na obrázku sú znázornené typy spojov hornej a dolnej časti jednostenného plného stĺpa: továreň a montáž.
Na obrázku je znázornené pripevnenie hornej časti stĺpa ku dnu pomocou dvojstennej a jednostennej traverzy.
V stĺpoch so spodnou mriežkovou časťou je horná časť pripevnená kusom nazývaným traverza. Traverza funguje v ohybe ako trám na dvoch podperách a musí sa skontrolovať na pevnosť; diagram momentov v traverze je na obrázku. Pripevnenie traverzy k vetvám stĺpika sa vykonáva s kontinuálnymi švami a počíta sa na podpernú reakciu traverzy. Na zabezpečenie celkovej tuhosti spojenia hornej a dolnej časti stĺpa sú umiestnené horizontálne membrány alebo výstuhy.
Montážny spoj pevných stĺpov
Montážny spoj stĺpov plného profilu, ktorý prenáša prevažne tlakové sily, je možné vykonať pomocou frézovaných koncov. Tento typ spoja sa používa v moskovských výškových budovách.
Zvyčajne sa predpokladá, že v stĺpoch pracujúcich prevažne v tlaku je stále možné objaviť napätie na ktoromkoľvek konci úseku. Preto je v spojoch potrebné zabezpečiť vnímanie podmienenej ťahovej sily, ktorá sa zvyčajne rovná 15% vypočítanej normálnej tlakovej sily (samozrejme, ak neexistujú žiadne skutočné ťahové sily, ktoré by túto hodnotu presahovali).
Nosné nosníky žeriavu na konzole
Podpora žeriavových nosníkov na stĺpoch konštantného prierezu (v ľahkých dielňach) sa vykonáva usporiadaním konzoly zo zváraného I-nosníka (z plechov) alebo z dvoch kanálov.
Konzola sa vypočíta na moment z tlaku dvoch susedných žeriavov umiestnených na nosníkoch žeriavu: M = Pe, kde e je vzdialenosť od osi žeriavového nosníka k vetve stĺpa.
Švy pripevňujúce jednostennú konzolu sú vypočítané pre pôsobenie momentu M a šmykovej sily P.
Švy spájajúce konzolu, pozostávajúce z dvoch kanálov objímajúcich stĺp, sú vypočítané pre reakciu S, ktorá sa nachádza ako v jedinom konzolovom nosníku:
28. Konštrukčné riešenia a výpočet päty excentricky stlačených stĺpov.
Základňa je nosnou časťou stĺpa a je určená na prenos síl zo stĺpa na základ. Základ tvorí doska, traverzy, rebrá, kotviace skrutky a zariadenia na ich upevnenie (stoly, kotviace platne a pod.). Konštrukčné riešenie základne závisí od typu stĺpa a spôsobu jeho pripojenia k základu (pevný alebo kĺbový).
Sklopné základne sú podobné tým, ktoré sa používajú pre centrálne stlačené stĺpy. S veľkým úsilím sú základy kĺbových rámových systémov navrhnuté pomocou nosných závesov (dlaždicové, balakované). AT priemyselné budovy stĺpik v rovine rámu má zvyčajne pevné spojenie so základom a z roviny má kĺbové spojenie.
Existujú dva typy základní - zdieľané a samostatné.
Pre pevné, ako aj presvetlené stĺpy sa používajú bežné podstavce (obr. 1). Pre lepší prenos momentu do základu sa základňa excentricky stlačeného stĺpa vyvíja v rovine pôsobenia momentu; stred dosky je zvyčajne zarovnaný s ťažiskom stĺpa.
Ak je moment jedného znaku v absolútnej hodnote oveľa väčší ako moment druhého znaku, je možné navrhnúť základňu s doskou posunutou smerom k pôsobeniu väčšieho momentu.
Pod doskou v betóne základu vznikajú normálové napätia (obr. 14.17.6), určené vzorcami pre excentrické stlačenie
O veľký význam ohybový moment, druhý člen vzorca 14.32) sa môže ukázať ako viac ako prvý a pod doskou sa objavia ťahové napätia. Keďže doska voľne leží na základoch, pre vnímanie možného napätia sú inštalované kotviace skrutky, ktoré sú na rozdiel od základne centrálne stlačeného stĺpa dizajnovými prvkami.
Predpokladá sa, že šírka dosky je o 100-200 mm širšia ako prierez stĺpa. Potom z podmienky pevnosti základového betónu v tlaku zo vzorca (14.32) je možné určiť dĺžku dosky
Výpočet sa vykonáva na kombinácii sily N a L(. poskytujúce najväčšie stlačenie okrajov betónu.
Na zabezpečenie tuhosti dosky a zníženie jej hrúbky sú v základni inštalované priečniky a rebrá.
V svetelných stĺpoch sa používajú podstavce s jednoplášťovou (pozri obr. 14.16.a) aj dvojstennou trasou plechov alebo dvomi kanálmi (pozri obr. 14.16, v). Pre výkonnejšie stĺpy sú usporiadané dvojstenné traverzy z plechov. Traverzy môžu byť spoločné pre stĺpiky stĺpikov (pozri obr. 14.16, ") a samostatné (pozri obr. 14.16, *).
Bežné traverzy sú privarené k stĺpom stĺpa vonkajšími švami (zváranie vo vnútornej dutine je náročné). Pôsobením odpudzovania základového betónu a sily v kotevných skrutkách fungujú ako dvojkonzolové nosníky. Priečne upevňovacie švy vnímajú iba šmykovú silu. Takéto traverzy sú vhodné pre malé šírky stĺpov (do 540-700 mm). Pri väčšej šírke stĺpika sú oddelené traverzy ekonomickejšie a pohodlnejšie na zváranie (pozri obr. 14.16, d).
Každá traverza je privarená k prírube stĺpa dvoma zvarmi a pôsobí ako konzola proti odpudzovaniu betónu alebo sile v kotevnej skrutke. Priečne upevňovacie švy vnímajú moment a šmykovú silu.
Ryža. 1. Spoločné základy excentricky stlačených stĺpov.
a) ľahký plný stĺp s jednostennou traverzou, b) ľahký priehradový stĺp, c) dvojstupňová základňa so spoločnými traverzami, d) dvojstupňová základňa so samostatnými traverzami. 1 - kotviace skrutky, 2 - kotviace dlaždice.
