3.Конструктивная и расчетная схемы консоли (консольной балки)

Балка может быть прикреплена к основанию с помощью жесткой заделки (рис. а). Балку, у которой один конец прикреплен жестко к основанию, а другой свободен, называют консолью. Многие строительные конструкции работают как консоли: балконные плиты, козырьки, карнизные плиты и т.д.

Такая опора с геометрической точки зрения характерна тем, что препятствует вертикальному, горизонтальному и угловому перемещениям опорного сечения. С точки зрения статики такая опора характеризуется тем, что дает три реактивных фактора (V_А1, V_А2 Н_А), причем величины реакций V_А1 и V_А2 зависят от глубины

Представим расчетную схему консоли в виде трех опорных стержней (рисунок б.) В каждом опорном стержне возникает по одной реакции: Н_А, V_А1, V_А2 Однако в расчетах неудобно иметь дело с реакциями V_А1, V_А2 зависящими от длины заделки, поэтому расчетную схему чаще представляют по рисунку в, где пара сил V_А1, и V_А2 заменена моментом М_А, его называют опорным моментом.

Такую опору принято называть жестко защемляющей или жесткой заделкой. За расчетный пролет консоли принимают расстояние от края заделки до свободного конца балки.

Защемление строительных конструкций на опорах определяется глубиной заделки , материалом, в который заделывается балка, и специальными мерами, обеспечивающими крепление (постановка анкеров, сварка, замоноличивание и т.д.). Для большинства балочных конструкций, опирающихся на кирпичные стены на глубину 120—250 мм, очень трудно обеспечить полное защемление на опорах. Поэтому при опирании балки без специальных устройств и при небольшой глубине заделки при расчетах защемлением пренебрегают (рисунок о). Расчетную схему такой балки принимают по рисунку б.

Схема консоли:

а) конструктивная схема; б), в) расчетные схемы

Тема: «Расчетные и конструктивные схемы простейших конструкций колонн»

Цель урока: Изучить расчетные и конструктивные схемы при различных способах опирания колон.

Вопросы темы:

1. Принципы построения расчетной схемы стальной колонны.

2. Принципы построения расчетной схемы железобетонной колонны.

3. Принципы построения расчетной схемы кирпичной колонны и деревянной стойки.

1.Принципы построения расчетной схемы стальной колонны.

Принципы построения расчетной схемы балки можно перенести и на колонны.

Простейшие стальные колонны прикрепляются к фундаментам с помощью опорных плит (относительно толстых стальных листов) и анкерных болтов. Они не обеспечивают жесткого защемления внизу и обладают податливостью, поэтому такое закрепление считается шарнирным.

При необходимости обеспечить жесткое защемление прикрепления колонны к фундаменту используют более сложную конструкцию траверсы, которая исключает поворот нижнего сечения колонны или опорной плиты.

.

Шарнирное крепление колонны к фундаменту:

а) конструктивная схема; 6) расчетная схема;

1 -колонна; 2 — траверса; 3 — опорная плита базы колонны

4 — анкерные болты (гайки, шайбы не показаны);5 — фундамент

Жесткое крепление колонны к фундаменту:

а) конструктивная схема; б) расчетная схема;

1 — колонна; 2 — траверса; 3 — опорная плита базы колонны;

4 —анкерные болты (гайки, шайбы не показаны); 5 — фундамент

Балки к колоннам могут прикрепляться как шарнирно, так и жестко. При шарнирном соединении балки с колонной возможен поворот торцевого сечения. Балка через опорное ребро передает нагрузку на опорный столик колонны, а жесткое присоединение балки к колонне обеспечивается болтами, которые исключают поворот сечений, т.е. делают узел жестким. Жесткость соединения балки с колонной зависит не от того, опирается она сверху или сбоку, а от способа соединения, обеспечивающего или не обеспечивающего возможность поворота. Опирание балки сверху можно сделать жестким, а примыкание сбоку шарнирным (если убрать часть болтов, оставив их только в нижней части соединения).