Конструирование и расчёт опорной части балки
При шарнирном соединении опорная реакция передаётся с балки на колонну через опорные рёбра, которые ставятся или в торце балки или смещаются от торца в зависимости от принятого конструктивного решения, рис.7.28 [2], рис.3.19 [3], рис.3.25 [5], рис.3.28 [5].
Опорные рёбра надёжно прикрепляют к стенке сварными угловыми швами, а торцы строгают (рис.2.10,а) или плотно пригоняют к нижнему поясу балки (рис.2.10,б), причём при таком конструктивном решении ось опорного ребра следует совмещать с осью полки колонны.
Рис.2.10. Опорные части балки
Размеры опорных рёбер находятся из расчёта на смятие их торцевой поверхности опорной реакцией балки V
(2.51)
где Rp– расчётное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки); 
.
Затем задаются одним из размеров сечения опорных рёбер, а второй определяют исходя из требуемой площади смятия. Фактическая площадь смятия будет равна
- для варианта по рис.2.10,а;
- для варианта по рис.2.10,б,
где Δ=15-20 мм – вырезы в рёбрах.
Из условия местной устойчивости ширина выступающей части ребра (от стенки до его края) не должна превышать
(2.52)
Выступающая вниз часть опорного ребра (рис.2.10,а) не должна превышать 
и обычно принимается 15-20 мм.
Вследствие недостаточных размеров рёбер опорный участок балки может потерять устойчивость из плоскости балки, поэтому его рассчитывают на продольный изгиб как стойку с расчётной длиной, равной высоте стенки. В площадь сечения условного стержня 
|
|
|
включаются опорные рёбра и примыкающие участки стенки шириной 
, рис.2.10.
Устойчивость опорного участка балки относительно оси «z»
Проверяют по формуле
(12.53)
где φ – коэффициент продольного изгиба стойки с гибкостью 
, определяемый по табл.72 [1] или по приложению 7[2];
- площадь сечения условного стержня (опорной стойки);
- радиус инерции условного стержня относительно оси «z»;
Для сечения 1-1 (рис.2.10,а):
для сечения 2-2 (рис.2.10,б):
Опорные рёбра приваривают к стенке балки полуавтоматической сваркой двусторонними или четырёхсторонними швами, рис.2.10. Катет углового шва определяется из условия, что расчётная длина флангового шва должна быть не более 
(пункт 12.8 [1]). Тогда 
(2.54)
где n – количество вертикальных швов.
Катет 
согласовывают с минимально допустимым значением (табл.38*[1], табл.5.4 [2], табл.2.9 [3]).
Длина рабочей части шва не должна превышать высоту стенки балки
(2.55)
Пример проектирования опорной части балки смотри на стр.168-169 [2].
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТОЙ КОЛОННЫ
Проектирование стержня центрально-сжатой колонны
Расчётное усилие Nв колонне принимается равным сумме двух опорных реакций главных балок Vс коэффициентом 1.01, учитывающим собственный вес колонны (1% от нагрузки на неё).
|
|
|
Расчётная схема колонны определяется способом закрепления её в фундаменте, а также способом прикрепления главных балок.
Сопряжение колонны с фундаментом может быть жёстким или шарнирным. При массивном фундаменте и надёжном креплении стержня колонны анкерными болтами через выносные консоли (рис.3.1,а), устраняющем возможность поворота нижнего сечения, сопряжение считают жёстким. При шарнирном сопряжении колонны с фундаментом анкерные болты ставятся лишь для фиксации проектного положения колонны, закрепления её в процессе монтажа, и прикрепляются непосредственно к опорной плите базы (рис.3.1,б,в).
Рис.3.1.Базы центрально-сжатых колонн: а, б – с траверсой; в – с фрезерованным торцом (1 – анкерный болт; 2 – опорная плита базы; 3 – траверса; 4 – фундамент; 5 – анкерная плитка)
Сопряжение балок с колонной свободное (шарнирное). Для обеспечения неизменяемости пространственной системы при шарнирном закреплении колонн в фундаменте следует предусмотреть систему вертикальных связей по колоннам.
Расчётная длина колонны
(3.1)
где l– геометрическая длина колонны от фундамента до низа главной балки (определяется с учётом отметки верха настила H и заглубления подошвы колонны ниже нулевой отметки на 0.6-0.8 м).
|
|
|
Порядок расчёта стержней центрально-сжатых сплошных и сквозных колонн приведён в [4].
3.2. Конструирование и расчёт оголовка колонны
Оголовок предназначен для восприятия сосредоточенного давления вышележащих конструкций. В задании на проектирование предусмотрено свободное (шарнирное) сопряжение балок с колоннами сверху или сбоку. На рис.3.2. показан вариант опирания балок сверху на колонну сплошного сечения.
Рис.3.2. Оголовок сплошной колонны при опирании балок сверху (1 – опорная плита; 2 – опорное ребро оголовка; 3 – горизонтальное ребро)
Толщину опорной плиты принимают конструктивно в пределах 20-25 мм.
При фрезерованном торце колонны давление от балок передаётся через опорную плиту непосредственно на рёбра оголовка. В этом случае катет горизонтальных швов, соединяющих плиту с рёбрами и с колонной, назначается конструктивно.
Ширину рёбер оголовка 
принимают конструктивно, чтобы она была на 20-40 мм больше длины участка смятия 
под опорными рёбрамибалок 
.
Толщину рёбер находят из условия прочности на смятие
|
|
|
(3.2)
Высоту рёбер определяют требуемой длиной вертикальных швов, передающих нагрузку на стержень колонны. Сварку принимают полуавтоматическую.
см, (3.3)
где 
но не более 
.
Рекомендуется 
округлить до значения, кратного 20 мм. Проверяют прочность рёбра на срез
(3.4)
При необходимости увеличивают или 
.
Проверяют прочность стенки колонны на срез в месте прикрепления к ней рёбер оголовка
(3.5)
где 
- количество поверхностей среза (в рассматриваемом случае =2).
Если условие (3.5) не выполняется, то в верхней части колонны увеличивают толщину стенки устройством вставки толщиной
(3.6)
Место стыка располагают ниже рёбер оголовка и, во избежание резкого изменения сечения, в более толстом листе устраивают скос с уклоном не более 1:5.
Для увеличения жёсткости вертикальных рёбер оголовка и жёсткости стенки при больших нагрузках делают обрамление из горизонтальных рёбер (рис.3.2).
Конструктивные решения оголовков сплошных и сквозных колонн при сопряжении балок сверху или сбоку приведены на рис.8.22[2], рис.8.23[2], рис.3.25[5], рис.3.28[5], рис.4.1[5].
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 3834; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!