Раздел 3, тема 14 (4)

СК-МК-14-7 семестр. «Узлы внецентренно-сжатых колонн».

Ключевые слова и понятия

14.1. База внецентрено-сжатой колонны.

14.2. Траверса в базе внецентренно-сжатой колонны.

14.3. Консольные ребра в базе внецентренно-сжатой колонны.

14.4. Диафрагмы (двух опорные балочные ребра) в базе внецентренно-сжатой колонны сквозного сечения.

14.5. Опорная плита базы внецентренно-сжатой колонны сплошного сечения.

14.6. Оголовок внецентренно-сжатой колонны.

14.7. Диафрагма оголовка колонны.

14.8. Опорные ребра в оголовке колонны.

14.9. Опорная плита оголовка внецентренно-сжатой колонны.

14.10. Опорный столик.

14.1. Входная информация.

Приступая к изучению данной темы необходимо восстановить в памяти знания из изучавшихся ранее дисциплин и предыдущих тем:

• из курса «Сопротивление материалов»: виды напряжений, которые возникают в элементах; сопротивление нагрузкам; определение геометрических характеристик сечений;

• из курса «Теоретическая механика» равновесие сил и их взаимодействие;

• из курса „Строительная механика»: расчет элементов на действие продольных усилий и изгибающих моментов, расчет пластин;

• из курса „Инженерная графика»: обозначение на чертежах болтов, сварных швов и элементов конструкций;

- из курса «Строительные конструкции», раздел «Металлические конструкции»: основные требования к металлическим конструкциям; введение в проектирование; назначение и состав металлических конструкций; методы расчета по предельным состояниям; расчет центрально-сжатых элементов; сортамент и его использование при проектировании металлических конструкций; конструкции балочных клеток; расчет и конструирование элементов балочных клеток; общая характеристика центрально-сжатых элементов, определение нагрузки для расчета центрально-сжатой колонны, типы сечений центрально-сжатых колонн, особенности расчета стержня центрально-сжатой колонны сплошного и сквозного сечения; общая характеристика каркасов производственных зданий; компоновка каркасов; конструктивные решения; расчеты каркасов; определение расчетных длин и расчет и конструирование внецентренно-сжатых колонн сплошного и сквозного сечения.

14.2. Содержание темы «Узлы внецентренно-сжатых колонн».

14.3. Изложение содержания темы «Узлы внецентренно-сжатых колонн»

14.3.1. Стыки во внецентренно-сжатых колоннах

14.3.2. Проход в теле сплошной колонны

14.3.3. Конструкция и расчет элементов баз внецентренно-сжатых колонн.

14.3.4. Базы колонн сплошного сечения с распределительной конструкцией.

14.3.5. Конструкция оголовка колонн при опирании ригелей на колонну сверху.

14.3.6. Конструкция оголовка колонн при примыкании ригелей к колонне сбоку.

14.4. Критерии усвоения

14.5. Выход темы в другие дисциплины и разделы курса

14.6. Контрольный тест для самопроверки

14.3. Изложение содержания темы «Узлы внецентренно-сжатых колонн»

14.3.1. Стыки во внецентренно-сжатых колоннах

Стыки колонн - заводские и монтажные.

Заводские стыки применяют в том случае, когда нет нужной длины прокатных элементов. Такие стыки колонн выполняются стыковыми швами с физическими методами контроля качества, что обеспечивает равную прочность стыка. Если сечение колонны состоит из нескольких элементов, то они стыкуются раздельно и предварительно в каждом элементе.

Монтажные стыки применяют в том случае, когда колонна имеет негабаритную длину, или вес колонны слишком большой, и когда на погрузочно-разгрузочных работах работают краны меньшей грузоподъемности. Монтажный стык выполняется в одном сечении. Он может выполняться встык, если обеспечивается прочность или выполняется встык с накладками, если прочность стыкового шва недостаточна (ручная сварка или нет контроля качества швов физическими методами).

Монтажный стык, если он неравно прочный, рассчитывается на действующие силовые факторы.

Прикрепление верхней части колонны к нижней в ступенчатых колоннах рассчитываются на усилия N и М в верхней части колонны. Допускается (в запас прочности) передавать все усилия через пояса (полки) верхней части колонны N_п= A_пR_у.

По этому усилию рассчитываются сварные швы, прикрепляющие пояс верхней части колонны к стенке траверсы

Траверса, соединяющая ветви нижней сквозной части колонны рассчитывается как балка на двух опорах под воздействием сил N_п.

Высоту траверсы обычно принимают равной (0,5 0,8)в_ни не менее (l_w+ 1см). Пояса траверсы принимают обычно толщинойt_п = 20мм и шириной не менее ширины пояса верхней части колонны. Принятое сечение траверсы проверяется по формулам

где М_тр— наибольший момент в траверсе,Q_тр— наибольшая поперечная сила в траверсе;W_тр— момент сопротивления сечения траверсы у грани верхней части колонны.

Крепление траверсы к подкрановой ветви колонны рассчитывают на силу

F_п= (N₁в_в)/2 +M₁/в_н+D_max/2,aк наружной (для колонны крайнего ряда) на силу

F_н=N₂/2+M₂/в_н; для симметричной колонны F=N/2+М/в_н+D_max/2.