Конструирование и расчёт опорной части главной балки.

Конструирование опорной части балки состоит в выборе места расположения конструкции опорных рёбер, способа приварки этих рёбер к стенке балки.

;

Вариант 1. В торце с применением строжки.

Вариант 2. Удалённого от торца с плотной пригонкой или приваркой к нижнему поясу.

Целесообразно принимать один из вариантов, показанных на рис. 10.

Рёбра жёсткости для передачи опорной реакции надёжно прикрепляют к стенке сварными швами, а торец рёбер жёсткости либо строгают для непосредственной передачи опорного давления на стальную колонну (рис. 10. вариант 1), либо плотно пригоняют к нижнему поясу балки (рис. 10. вариант 2).

Расчёт опорной части выполняется в следующей последовательности:

1. Определяют размер поперечных рёбер жёсткости из расчёта на смятие торца ребра :

; ; , откуда

где b_р-ширина ребра в варианте 1 или суммарная ширина опорной поверхности рёбер в варианте 2.

2. Проверяется по п. 7.12 [3] устойчивость опорной части балки из её плоскости как стойки, нагруженной опорной реакцией F_оп. В расчётное сечение стойки включается сечение ребра и примыкающие к нему участки стенки шириной=0,65t_wс каждой стороны ребра.

Расчётная длина стойки l_efпринимается равной высоте стенкиh_w

I Вар.;;;,по т. 72[3]

II Вар.А_оп=(2+t_p)t_w+2(b_h-40)t_pJ_xi_xпо т.72[3]

3. Рассчитывается прикрепление опорных рёбер к стенке балки сварными швами на полную опорную реакцию балки с учётом максимальной рабочей длины сварного шва

или

По второй формуле проверка не делается, если соблюдается условие _fR_wf<_zR_wz. При этом расчётное усилиеF_оп=Nв варианте 1 воспринимается двумя, а в варианте 2 - четырьмя швами.

I Вар. ; (по металлу шва)гдеl_w=85_f k_f ;n=2

II Вар.A_w=4l_w_fk_f (по металлу шва) гдеl_w=85_fk_fh_ef-60

25. 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: сплошнымиисквозными.

По статической схеме: одноярусныеимногоярусные.

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 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 легких конструкций:

Гнутосварные профили замкнутого сечения.

гнутый профиль (используется в качестве угловой стойки из легких конструкций).

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.

(дописать формулы для расчёта)

26. Подбор сечения и конструктивное оформление стержней сквозных колонн.

Сквозные колонны.

Стержень сквозной центрально-сжатой колонны обычно состоит из 2-х ветвей (швеллеров, уголков, двутавров) связанных между собой решетками или планками.

Ось пересекающая ветви колонны называется материальной (х).

Ось параллельная ветвям колонны называется свободной (у).

Расстояние между ветвями (b) назначается из условий равноустойчивости:х =у.

Для клепанных или болтовых соединений удобно полки ставить наружу, а для сварных во внутрь (с точки зрения монтажа).

В случае, когда расстояние b больше (0,8 … 1,0) м - безраскосная решётка тяжёлая, т. е. переходим на раскосную решётку из уголков.

(дописать формулы для расчёта)

27. Работа и расчет решетки сквозных колонн.