11.Расчет и конструктивное оформление баз с траверсами и консольными ребрами для центрально-сжатых колонн.

Сначала устанавливают размеры опорной плиты в плане и ее толщину. Требуемая площадь плиты А_пл.тр.=N/R_сж.б, где N –расчетная нагрузка на колонну; R_сж.б – расчетное сопротивление сжатию материала фун-та (бетона). При площади опорной плиты А_пл значительно меньшей площади верхнего обреза фундамента А_ф расчетное сопротивление повышается и равно: _, где R_пр- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию максимальное значение γ=1,5.Размеры плиты B и L определяются в пределах требуемой нагрузки по конструктивным соображениям в зависимости от размещения ветвей траверсы или укрепляющих плиту ребер. Плита работает как пластинка на упругом основании, воспринимающая давление от ветвей траверсы и ребер. Ее рассчитывают как пластину, нагруженную снизу равномерно распределенным давлением фун-та и опертую на элементы сечения стержня и базы колонны. По конструкции базы плита может иметь участки, опертые на 4 канта(1), на 3 канта(2), на 2 канта(3) и консольные (4).Наибольшие изгибающие моменты , действующие на полосе шириной 1см, в пластинках (1): М=αqa², во (2): М= βqa₁² , где q-расч. давление на 1см² плиты, равное напряжению на фундамент. α и β-коэфф. зависящие от b/a и b₁ /a₁ соответственно. При b/a>2 расч. момент определяется как для однопролетной балочной плиты: М=qa² /8. При b₁ /a₁>2 плита рассчитывается как консоль. Расчетный момент М=qс² /2. По наибольшему моменту определяем момент сопротивления шириной 1см W_пл=1t_пл²/6=М_max/R отсюда :

t_пл обычно принимают 20-40мм.Усилие стержня колонны передается на траверсу через сварные швы, длина которых и определяет высоту траверсы. Если ветви траверсы прикрепляются к стержню колонн четырьмя швами, то получить требуемую высоту траверсы по ф-ле: h_тр.=N/4k_f(βγ_wR_w)_min. Высота углового шва принимают не более 1-1,2 толщины ветви траверсы , которая конструктивно принимается 10-16мм. Высоту траверсы следует принимать не более 85 k_f

Швы, прикрепляющие ветви траверсы к опорной плите, рассчитывают на полное усилие, действующие в колонне. Прикрепление консольных ребер к стержню колонны рассчитывается на момент и поперечную силу. Момент в плоскости прикрепления М=qс_к(l_k²/2). Поперечная сила в прикреплении консоли Q_k=qc_kl_k. Если ребра крепят к стержню колонны угловыми швами, швы проверяют по равнодействующей напряжений от изгиба и поперечной силы ,

а если стыковыми швами – по приведенным напряжениям

12. Типы ферм по очертанию и системам решеток. Металлы

Очертания ферм зависит в 1-ю очередь от назначения сооружения. Оно должно отвечать принятой конструкции сопряжений с примыкающими элементами, типа кровли и соответствовать их статической схеме, виду нагрузок.

Фермы треугольного очертания. Треугольное очертание придается стропильным фермам, консольным навесам, мачтам и башням. Стропильные фермы применяют при значительном уклоне кровли, вызываемом типом кровли или условиями эксплуатации зд. Недостатки: острый опорный узел сложен, допускается лишь шарнирное сопряжение фермы с колоннами, при котором снижается жесткость ОПЗ в целом; стержни решетки средней части получаются очень длинными, и их сечение приходиться подбирать по предельной гибкости, что вызывает перерасход металла. Треугольное очертание не соответствует параболическому очертанию эпюры моментов.

Фермы трапециидального очертания лучше соответствуют эпюре изгибающих моментов и имеет конструктивные преимущества. В сопряжении с колоннами позволяет устраивать жесткие рамные узлы, не имеет длинных стержней посередине.

Фермы полигонального очертания наиболее приемлемы для конструирования тяжелых ферм больших пролетов, т.к. очертание соответствует эпюре изгибающих моментов, что экономит сталь. Дополнительные конструктивные затруднения из-за переломов пояса не так ощутимы, т.к. из условия транспортирования приходиться стыковать в каждом узле. Для легких ферм такое очертание нерационально, т.к. в этом случае есть конструктивные очертания.

Фермы с параллельным поясами имеют существенные конструктивные преимущества. Равные длины стержней поясов и решетки, одинаковая схема узлов и минимальное количество стыков поясов обеспечивают в таких фермах наибольшую повторяемость деталей и возможность унификации конструктивных схем.

а)трапециидальное, б,в) полигонное, г,д,е) с параллельными поясами фермы треугольного очертания

Типы ферм по очертанию и системам решеток.

Решетка ферм работает на поперечную силу, выполняя функции стенки сплошной балки. От системы решеток зависят вес фермы, трудоемкость изготовления, внешний вид. Решетка должна соответствовать схеме приложения нагрузок, т.к. они передаются на ферму в узлах. Треугольная с/ма решеток. В фермах трапец. очертания или с паралл. поясами эффективна, т.к. дает наименьшую суммарную длину решетки и число узлов. Часто добавляются стойки, уменьшая расстояние между узлами. В треугол. фермах при такой с/ме решеток недостаток – наличие сжатых длинных раскосов, восходящих в фермах с паралл. поясами и нисходящих в треугольных. Раскосная с/ма решеток. Надо чтобы раскосы были растянутыми, а стойки сжатыми. Применяются при малой высоте ферм и когда по стойкам передаются большие усилия. Она более трудоемка, чем треугольн. и больше расход металла. Специальные системы решеток При большой высоте ферм (4-5м) и рациональном угле наклона раскосов (35-45⁰) панели могут получаться чрезмерно большими. Чтобы его уменьшить применяют шпренгельную решетку. Она более трудоемка и требует большего расхода металла, но позволяет уменьшить расчетную длину стержней. В фермах, работающих на двухстороннюю нагрузку устраивают крестовую решетку. Ромбическая и полураскосная решетки благодаря двум с/мам раскосов обладают большой жесткостью. Применяются в мостах, башнях, мачтах и т.д.

1.Треугольные системы решеток. 2. Раскосные системы решеток 3.Специальные системы решеток

3.Специальные системы решеток 3.Специальные системы решеток