10.Опирание балки сверху на колонну

Опирание подкрановых балок на колонны большей частью осуществляется сверху по одному из двух вариантов:

1. опирание по оси колонны фрезерованными кромками торцовых опорных планок смежных балок, стянутых болтами;

2. опирание на подкрановую двутавровую ветвь колонны с опорными ребрами жесткости балок, расположенными против полок ветви колонны или несколько смещенными внутрь к оси колонны.

Опирание на колонны подкрановых балок одинаковой высоты

Опирание подкрановых балок разной высоты осуществляется по схемам, показанным на фигуре, а и б; при этом в уменьшенном сечении балки необходимо проверять стенку на касательные напряжения от опорной реакции.  Длина горизонтального опорного листа определяется из условия прикрепления на полную сдвигающую силу, действующую на длине выреза стенки.

Опирание на колонны подкрановых балок разной высоты

Крепление подкрановых балок к стальным колоннам обычно осуществляется по типу, показанному на фигуре. Для балок высотой более 1,2 м рекомендуется, а в цехах с тяжелым режимом работы обязательно ставить опорные диафрагмы. Прикрепление этих диафрагм в зданиях с тяжелых режимом работы осуществляется заклепками и рассчитывается на усилие, определяемое по формуле

где Qт — реакция тормозной балки, умноженная на коэффициент а по табл. 27;  h — высота балки;  а — расстояние от головки рельса до центра заклепочного соединения.  Для регулирования высоты головки рельса желательно предусматривать у балок опорные плиты, привариваемые после монтажа. Вертикальные болты, прикрепляющие подкрановые балки к колоннам, проверяются на срез от усилия продольного торможения кранов, определяемого по формуле

где ∑Р — сумма давлений всех тормозных колес кранов на балку (число тормозных колес обычно равно половине всего числа колес кранов).

Крепление стальных подкрановых балок к железобетонным колоннам

Диаметр отверстий для болтов в опорной плите делают на 3 — 5 мм больше диаметра болтов, а шайбу плотно надевают на болты и приваривают на монтаже. Крепление стальных подкрановых балок к железобетонным колоннам или кирпичным пилястрам осуществляется по типу, показанному на фигуре.

11.Конструирование и расчет оголовка колонны.

Главная балка опирается на колонну сверху, при этом сопряжение принимается шарнирным. Продольная сжимающая сила N от главных балок передается через опорную строганную с двух сторон плиту толщиной t_on = 16 – 25 мм непосредственно на ребра оголовка сплошной колонны и на диафрагму в сквозной колонне.

Торцы колонны, ребер и диафрагмы фрезеруются. Передача усилия от ребер на стенку колоны и от диафрагмы на стенки ветвей колоны осуществляется вертикальными сварными швами. Плита служит для крепления балок на колонне монтажными болтами, фиксирующими проектное положение балок. Сварные швы, прикрепляющие плиту к колонне, назначаются конструктивно с катетом минимального размера, принимаемого по наибольшей толщине стыкуемых элементов (см. табл. 3.6). Размеры плиты в плане принимаются больше контура колонны на 15 – 20 мм в каждую сторону для размещения сварных швов.

Для придания жесткости вертикальным ребрам и диафрагме, а также для укрепления от потери устойчивости стенок стержня колонны или ветвей сквозной колонны в местах передачи больших сосредоточенных нагрузок вертикальные ребра снизу обрамляются горизонтальным ребром жесткости.

Оголовок состоит из плиты и ребер (рис. 4.10).

Рис. 4.10. Оголовок сплошной колонны

Требуемую площадь вертикального парного ребра определяем из условия смятия:

Толщина ребра

где   – условная длина распределения на-

грузки, равная ширине опорного ребра главной балки b_h плюс две толщины плиты оголовка колонны (t_on принята 25 мм).

Ширина ребра (выступающая часть)

Принимаем два вертикальных ребра сечением 140´22 мм.

Проверяем вертикальное ребро на местную устойчивость.

Высоту опорного ребра назначаем из условия размещения сварных швов, обеспечивающих передачу силы N c ребер на стенку колонны.

Задаемся катетом сварного шва k_f = 7 мм (в пределах конструктивных требований k_f,min = 7 мм при механизированной сварке листаt_max = 25 мм и   – наименьшая толщина соединяемых элементов).

Требуемая длина шва

С учетом 1 см на компенсацию дефектов в концевых участках шва по его длине окончательно принимаем высоту ребра h_r = 45 см.

Расчетная длина шва должна быть не более 85β_f k_f.

Проверяем ее по формуле

При тонких стенках сплошной колонны толщину стенки t_w проверяют на срез по граням крепления опорных вертикальных ребер. Требуемая толщина стенки

что больше принятой толщины стенки t_w = 8 мм. Производим местное усиление стенки колонны путем замены участка стенки в пределах высоты оголовка более толстой вставкой. Принимаем толщину вставки t^′_w = 18 мм.

Для снижения концентрации напряжений при сварке встык элементов разной толщины на элементе большей толщины выполняем скосы с уклоном 1:5. Ширину горизонтальных ребер жесткости принимаем равной ширине вертикальных опорных ребер b_s = b_r = 140 мм. Толщину ребра определяем из условия его устойчивости:

она должна быть не менее   Принимаем парное ребро из листа сечением 140×10 мм.