47. 48. Конструирование и расчет узлов опирания и сопряжения балок. Стыки балок.

Опираниебалок

Сопряжения балок со стальными колоннами (опирание):

-опирание сверху;

-примыкание сбоку к колонне.

Такое соединение может быть: шарнирным (передает только опорную реакцию), жестким (еще и момент защемления).

49. Конструированние и расчет сопряжения балок

Бывают:

-этажные

-с пониженным расположением верхних поясов второстепенных балок.

В этих сопряжениях опорная реакция со стенки примыкающей вспомогательной балки передается через болты или монтажную сварку на спец. ребро, укрепляющее стенку главной балки. В кач-ве работающих применяют болты нормальной точности, а при больших опорных реакциях вспом. балок – высокопрочные болты.

Расчет сопряжения балок заключается в определении сварных швов или числа болтов, работающих на срез и прикрепляющих балки друг к другу. Расч. силой является опорная реакция вспомогательной балки, увеличенная на 20%, вследствие внецентренности передачи усилия на стенку главной балки.

Стыки балок:-заводские

-монтажные

В монтажных стыках удобно все элементы соединять в одном сечении, такой стык универсальный.

52. Сварные стыки прокатных балок.

а) Встык:

б) Встык с накладками

- площадь сечения накладки

в) Только с накладками. ; мм;

54..Центрально сжатые колонны и стойки. Область применения, классификация колонн.

Подбор сечения и классификация сплошных колонн.

Общая характеристика колонн.

Область применения: в качестве поддерживающих элементов балочных площадок, междуэтажных перекрытий, эстакад, путепроводов, трубопроводов и т.д.

Колонны передают нагрузку от вышележащих конструкций на нижележащие или фундамент.

Колонна состоит из 3-х частей:

- оголовок;

- стойка;

- база;

Оголовок – служит для опирания вышележащей конструкции, нагружающей колонну;

Стержень (стойка) – основной конструктивный элемент колонны передающий нагрузку от оголовка к базе;

База (башмак) – воспринимает и передает нагрузку от стержня на фундамент;

Вышележащие конструкции могут свободно опираться на оголовок или присоединяться сбоку.

В большинстве случаев базу колонны соединяют с фундаментом жестко, реже шарнирно.

Жесткое крепление уменьшает расчетную длину колонны и упрощает монтаж.

Материал для колонн.

В прошлом широкое применение находил чугун, как материал хорошо работающий на сжатие.

С целью снижения массы (материалоемкости) в настоящее время широко применяют стали и алюминиевые сплавы. Алюминиевые сплавы имеют значительную стоимость, поэтому используются при необходимости в сооружениях, когда возникают вопросы с транспортабельностью.

Стальные колонны выполняются: сплошными и сквозными.

По статической схеме: одноярусные и многоярусные.

Сплошные колонны.

Сечение сплошной колонны проектируется в виде:

- широкополочного двутавра;

- прокатного;

- составного сечения (сварного, на болтах, на заклепках)

Различные типы сечений:

Прокатный обычный или широкополочный.

Составного сечения: сварные двутавры составного сечения из 3-х листов.

Из уголков на сварке.

Из отдельных листов на сварке

Из отдельных листов на болтах или заклепках (листы скрепляют с помощью уголков).

В комбинации с различными профилями и сечениями (из листов и уголков).

Для того, чтобы колонна была равноустойчивой необходимо стремиться, чтобы гибкости в плоскостях Х-Х и У-У равнялись, т.е. х = у.

Однако в двутавровых сечениях это условие не выполняется и принимается соотношение: i_x = 0.43h (радиус инерции); i_у = 0.24b.

Т.о. чтобы получить равноустойчивое сечение необходимо условие: 0.43h = 0.24b, т.е. b = 2h.

что приводит к весьма глубоким и неудобным в конструктивном отношении сечениям.

Наиболее эффективным в сравнении с обычными двутаврами будут сварные составные сечения или широкополочные двутавры у которых bh.

Крестовое сечение обладает большей жесткостью, чем двутавры. Весьма рациональны колонны трубчатого сечения.

Колонны замкнутого сечения равноустойчивы, компактны, имеют хороший внешний вид, а недостатком является недоступность к внутренней плоскости для окраски, и трудности прикрепления примыкающих конструкций.