4.4. Расчет планок

Расчет соединительных планок решетки двухветвевой колонны производится на условную поперечную силу:

, (4.14)

где b - коэффициент принимается по наименьшему из двух значений:

, или ; j - коэффициент принимается для составного стержня в плоскости соединительных элементов; j_мин - меньший из коэффициентов продольного изгиба (в плоскости соединительных элементов или в плоскости, перпендикулярной ей); s=N/A - напряжение сжатия в элементе.

Изгибающий момент и поперечная сила в месте прикрепления планки

;

где n - количество плоскостей соединительной решетки.

Кроме того, для обеспечения местной устойчивости планок необходимо выдержать соотношения ; (4.15)

Учитывая, что несущая способность планки больше, чем несущая способность сварных швов, прикрепляющих ее к ветви, проверяют прочность сварных швов. Равнодействующее напряжение , (4.16)

где ; ,

или

где ; ,

Рис. 21. Соединительные планки и диафрагма

4.5. Расчет оголовка колонны

Оголовки колонн должны быть увязаны с опорной частью главных балок, основные решения их приведены на рис. 22 и 23.

Расчетными элементами оголовка являются ребра и швы, прикрепляющие ребра к колонне. Определяют ширину опорного ребра оголовка сплошной колонны

(4.17)

Требуемая площадь опорных ребер , где F - величина опорного давления на оголовок; F=2Q ; по второй схеме и F=1.5Q по первой схеме.

Рис. 22. Оголовок сплошной колонны и опорный узел консольной балки.

Зная ширину опорного ребра, определяют толщину ребра

; при условии . (4.18)

Высоту оголовка сплошной колонны, примерно равную длине опорного ребра, определяет работа на срез стенки колонны, опорного ребра, швов, соединяющих ребро и стенку.

Длина опорного ребра оголовка, определяемая работой стенки колонны на срез (4.19)

Катет шва, обеспечивающего прикрепление ребра к стенке, назначают по таблице 2 приложения 5, а назначенный катет проверяют по формулам

Q / 2 (b_f k_f l_w) £ Rw_{f gwf gc} ; Q / 2 (b_z k_f l_w)£ Rw_z gw_z g_c ,

где Q - опорная реакция главной балки; l_w = l_г –1 (см) – расчетная длина шва

gw_f и gw_z - коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в I; II₂; I₂; II₃ климатических районах, для которых gw_f =0,85; Rw_uп=410 МПа и gw_z =0,85 - для всех сталей;

Rw_z=0,45 R_uп ; R_uп - принимается по табл.3 приложения 2.

b_f и b_z - коэффициенты, принимаемые по табл. 1 приложения 5;

Rw_f и -расчетное сопротивление, по табл. 1.3.

Максимальную и минимальную высоту шва определяют в зависимости от толщины соединяемых элементов (ребра и стенки) по табл. 2, 3 приложения 5, длина шва должна быть l_w £ 85b_fK_f.

При t_S<tw опорное ребро проверяют на срез: (4.20)

Рис. 23. Траверса оголовка сквозной колонны и опорный узел разрезной балки.

Для обеспечения жесткости опорное ребро укрепляют поперечным ребром, ширину которого принимают равной b_S, а толщину - не менее .

Конструктивной особенностью оголовка сквозной колонны является наличие траверсы (см. рис.23).

Высоту траверсы определяет работа стенки ветви колонны на срез:

(4.21) где tw - толщина стенки ветви.

Толщину траверсы определяет ее работа на срез: . (4.22)

Дальнейший расчет оголовка сквозной колонны (проверка опорного ребра, швов, прикрепляющих ребро к траверсе и траверсу к ветвям) выполняют аналогично расчету оголовка сплошной колонны.

Снизу траверсу укрепляют ребром жесткости, ширину которого принимают равной (2b_S+t_тр), а толщину - не менее .

Высоту оголовка обычно принимают равной высоте сечения сплошной колонны (h) или расстоянию между ветвями сквозной колонны (b’).

Если высота оголовка получается значительно больше, следует увеличить толщину стенки колонны в пределах высоты оголовка сплошной колонны за счет вставки (см. рис.20), или увеличить толщину стенки ветвей сквозной колонны за счет приварки дополнительных накладок.