Kruta veza greda sa stupovima čini okvirni sistem (e).
Kada se grede otključaju odozgo, noseća jedinica gornje konstrukcije ima poprečno rebro sa glodanim krajem koji viri 15-25 mm, preko kojeg se prenosi pritisak na stup (sl. a, b, d). Manje se koristi konstrukcija jedinice u kojoj se potporni pritisak prenosi unutrašnjim rebrom grede koja se nalazi iznad prirubnice stupa (c, d). Ako poprečno potporno rebro gornje grede ima izbočeni kraj (a, b, d), tada se potporni pritisak prenosi prvo na potpornu ploču glave stuba, zatim na potporno rebro glave i sa ovog rebra na zid stuba (ili poprečnu gredu u prolaznom stubu (e), a zatim ravnomerno raspoređenu po poprečnom preseku stuba. Osnovna ploča glave služi za prenos pritiska sa krajeva grede na noseća rebra stuba. glave, stoga se njena debljina ne određuje proračunom, već projektnim razmatranjima i obično se uzima kao 16-25 mm.Sa osnovne ploče pritisak se prenosi na noseća rebra glave kroz horizontalne šavove, krajevi rebara se Noga ovih šavova određena je formulom
Prilikom ugradnje osnovne ploče na glodani kraj šipke stupa, osigurava se potpuni kontakt ploče sa rebrom stupa, a potporni pritisak se prenosi direktnim kontaktom površina, a zavareni spojevi koji pričvršćuju osnovnu ploču preuzimaju se konstruktivno.
e) 
Osim toga, moraju biti ispunjeni uvjeti kako bi se osigurala lokalna stabilnost potpornog rebra.
Donji dio nosećih rebara glave je ojačan poprečnim rebrima koji sprječavaju njihovo izvijanje iz ravnine stupa pod neravnomjernim pritiskom s krajeva gornjih greda, koji nastaju zbog neprecizne izrade i ugradnje.
Sa potpornih rebara pritisak se prenosi na zid stuba preko kutnih zavara. Na osnovu toga, potrebna je dužina rebara.
Procijenjena dužina šavova ne smije biti veća od .
Rebra se također provjeravaju na šišanje:
gdje je 2 broj kriški;
–debljina zida stuba ili traverze prolaznog stuba.
Pri visokim potpornim pritiscima, posmična naprezanja u zidu premašuju projektiranu otpornost. U tom slučaju se povećava dužina rebra ili se usvaja deblji zid. Debljinu zida možete povećati samo na čelu stupa (b). Ovo rješenje smanjuje potrošnju metala, ali je tehnološki manje napredno za proizvodnju.
Dalja distribucija pritiska sa zida stuba po celom poprečnom preseku pune šipke stuba obezbeđena je neprekidnim šavovima koji povezuju prirubnice i zid.
U prolaznim stubovima (e) pritisak sa traverze se prenosi na grane stuba preko kutnih zavara, čiji krak mora biti najmanje:
Glava stuba sa nosećim rebrima greda koja se nalaze iznad prirubnica stuba (c) je projektovana i proračunata slično prethodnoj, samo što ulogu nosećih rebara glave imaju prirubnice stuba. Ako se pritisak sa čeone ploče prenosi na stup kroz zavarene šavove (kraj stuba nije glodan), tada se dužina zavara koji pričvršćuju jednu prirubnicu stuba na ploču određuje iz uslova njihovog rezanja od strane reakcija jednog snopa:
,
gdje je reakcija potpore jedne grede, je širina prirubnice stupa.
Ako je kraj stupa brušen, tada se zavari izrađuju strukturno sa minimalnim krakom. Da bi se osigurao prijenos potpornog pritiska po cijeloj širini potpornog rebra grede s velikom širinom tetiva greda i uskim prirubnicama stupova, potrebno je projektirati proširenu poprečnu gredu (sl. d). Uobičajeno se pretpostavlja da se potporni pritisak s ploče prvo u potpunosti prenosi na traverzu, a zatim s traverze na prirubnicu stupa, u skladu s tim se izračunavaju šavovi za pričvršćivanje traverze na ploču i stup. Kada je konstrukcija oslonjena na stup sa strane (e), vertikalna reakcija se prenosi preko blanjanog kraja potpornog rebra grede do kraja potpornog stola i od njega do prirubnice stupa. Uzima se da je debljina potpornog stola 5-10 mm veća od debljine potpornog rebra grede. Ako reakcija nosača grede ne prelazi 200 kN, potporni stol se izrađuje od debelog ugla sa odsječenom prirubnicom, a ako je reakcija veća, stol se izrađuje od lima sa blanjanim gornjim krajem. Svaki od dva šava koji pričvršćuju stol na stup se izračunava za 2/3 reakcije potpore, što uzima u obzir mogući neparalelizam krajeva grede i stola, što je posljedica nepreciznosti u proizvodnji i, stoga, neravnomjeran prijenos pritiska između krajeva. Potrebna dužina jednog šava za pričvršćivanje stola određena je formulom:
.
Ponekad je stol zavaren ne samo duž rezervoara, već i duž donjeg kraja, u ovom slučaju ukupna dužina šava određena je silom jednakom
Glava stupa služi kao oslonac za konstrukcije iznad njih (grede, rešetke) i raspoređuje koncentrirano opterećenje na stupu ravnomjerno preko poprečnog presjeka šipke.
Veza između greda i stubova može biti slobodna ili kruta. Zglob prenosi samo vertikalna opterećenja (a, b, c, d, e).
Kruta veza greda sa stupovima čini okvirni sistem (e).
Kada se grede otključaju odozgo, noseća jedinica gornje konstrukcije ima poprečno rebro sa glodanim krajem koji viri 15-25 mm, preko kojeg se prenosi pritisak na stup (sl. a, b, d). Manje se koristi konstrukcija jedinice u kojoj se potporni pritisak prenosi unutrašnjim rebrom grede koja se nalazi iznad prirubnice stupa (c, d). Ako poprečno potporno rebro gornje grede ima izbočeni kraj (a, b, d), tada se potporni pritisak prenosi prvo na potpornu ploču glave stuba, zatim na potporno rebro glave i sa ovog rebra na zid stuba (ili poprečnu gredu u prolaznom stubu (e) i zatim ravnomerno raspoređenu po poprečnom preseku stuba. Noseća ploča glave služi za prenošenje pritiska sa krajeva grede na noseća rebra stuba). glave, stoga se njegova debljina ne određuje proračunom, već projektnim razmatranjima i obično se uzima kao 16-25 mm.
Sa osnovne ploče pritisak se prenosi na noseća rebra glave kroz horizontalne zavare, a krajevi rebara se pričvršćuju na ploču.
Noga ovih šavova određena je formulom
.
Prilikom ugradnje osnovne ploče na glodani kraj šipke stupa, osigurava se potpuni kontakt ploče sa rebrom stupa, a potporni pritisak se prenosi direktnim kontaktom površina, a zavareni spojevi koji pričvršćuju osnovnu ploču preuzimaju se konstruktivno.
Širina potpornog rebra određuje se iz stanja tlačne čvrstoće.
Osim toga, moraju biti ispunjeni uvjeti kako bi se osigurala lokalna stabilnost potpornog rebra.
.
Donji dio nosećih rebara glave je ojačan poprečnim rebrima koji sprječavaju njihovo izvijanje iz ravnine stupa pod neravnomjernim pritiskom s krajeva gornjih greda, koji nastaju zbog neprecizne izrade i ugradnje.
Sa potpornih rebara pritisak se prenosi na zid stuba preko kutnih zavara. Na osnovu toga, potrebna je dužina rebara.
.
Procijenjena dužina šavova ne smije biti veća od .
Rebra se također provjeravaju na smicanje: 
,
gdje je 2 broj kriški;
– debljina zida stuba ili poprečnog dela prolaznog stuba.
Pri visokim potpornim pritiscima, posmična naprezanja u zidu premašuju projektiranu otpornost. U tom slučaju se povećava dužina rebra ili se usvaja deblji zid. Debljinu zida možete povećati samo na čelu stupa (b). Ovo rješenje smanjuje potrošnju metala, ali je tehnološki manje napredno za proizvodnju.
Dalja distribucija pritiska sa zida stuba po celom poprečnom preseku pune šipke stuba obezbeđena je neprekidnim šavovima koji povezuju prirubnice i zid.
U prolaznim stubovima (e) pritisak sa traverze se prenosi na grane stuba preko kutnih zavara, čiji krak mora biti najmanje:
.
Glava stuba sa nosećim rebrima greda koja se nalaze iznad prirubnica stuba (c) je projektovana i proračunata slično prethodnoj, samo što ulogu nosećih rebara glave imaju prirubnice stuba. Ako se pritisak sa čeone ploče prenosi na stup kroz zavarene šavove (kraj stuba nije glodan), tada se dužina zavara koji pričvršćuju jednu prirubnicu stuba na ploču određuje iz uslova njihovog rezanja od strane reakcija jednog snopa:
,
gdje je reakcija potpore jedne grede, je širina prirubnice stupa.
Ako je kraj stupa brušen, tada se zavari izrađuju strukturno sa minimalnim krakom. Da bi se osigurao prijenos potpornog pritiska po cijeloj širini potpornog rebra grede s velikom širinom tetiva greda i uskim prirubnicama stupova, potrebno je projektirati proširenu poprečnu gredu (sl. d). Uobičajeno se pretpostavlja da se potporni pritisak s ploče prvo u potpunosti prenosi na traverzu, a zatim s traverze na prirubnicu stupa, u skladu s tim se izračunavaju šavovi za pričvršćivanje traverze na ploču i stup. Kada je konstrukcija oslonjena na stup sa strane (e), vertikalna reakcija se prenosi preko blanjanog kraja potpornog rebra grede do kraja potpornog stola i od njega do prirubnice stupa. Uzima se da je debljina potpornog stola 5-10 mm veća od debljine potpornog rebra grede. Ako reakcija nosača grede ne prelazi 200 kN, potporni stol se izrađuje od debelog ugla sa odsječenom prirubnicom, a ako je reakcija veća, stol se izrađuje od lima sa blanjanim gornjim krajem. Svaki od dva šava koji pričvršćuju stol na stup se izračunava za 2/3 reakcije potpore, što uzima u obzir mogući neparalelizam krajeva grede i stola, što je posljedica nepreciznosti u proizvodnji i, stoga, neravnomjeran prijenos pritiska između krajeva. Potrebna dužina jednog šava za pričvršćivanje stola određena je formulom:
.
Ponekad je stol zavaren ne samo duž rezervoara, već i duž donjeg kraja, u ovom slučaju ukupna dužina šava određena je silom jednakom
.
Veza između greda i stubova može biti besplatno(s šarkama) i teško. Besplatno sučelje prenosi samo vertikalna opterećenja. Kruta spojnica formira sistem okvira koji može apsorbirati horizontalne sile i smanjiti projektni moment u gredama. U ovom slučaju, grede su pored stuba sa strane.
Sa slobodnim spojem, grede se postavljaju na vrh stuba, što osigurava lakoću ugradnje.
U ovom slučaju, glava stupa se sastoji od ploče i rebara koji podupiru ploču i prenose opterećenje na šipku stupa (Sl.).
Ako se opterećenje prenosi na stup kroz glodane krajeve potpornih rebara greda smještenih blizu središta stupa, tada se krovna ploča odozdo oslanja na rebra koja prolaze ispod nosećih rebara greda (sl. a i b).
Rice. Glave stubova kada nose grede odozgo
Rebra glave zavaruju se na osnovnu ploču i na grane stuba prolaznom šipkom ili na zid stuba sa punom šipkom. Šavovi koji pričvršćuju rebro glave na ploču moraju izdržati puni pritisak na glavu. Provjerite ih pomoću formule
. (8)
Visina rebra glave određena je potrebnom dužinom šavova koji prenose opterećenje na jezgro stupa (dužina šavova ne smije biti veća od 85∙β w ∙k f:
. (9)
Debljina rebra glave određuje se iz uslova otpornosti na gnječenje pod punim potpornim pritiskom
, (10)
gdje je dužina usitnjene površine jednaka širini potpornog rebra grede plus dvije debljine ploče glave stupa.
Nakon što ste odredili debljinu rebra, trebali biste ga provjeriti na smicanje pomoću formule:
. (11)
Ako su debljine zidova kanala prolaznog stupa i zidova kontinuiranog stupa male, moraju se provjeriti i na smicanje na mjestu gdje su rebra pričvršćena za njih. Zid možete učiniti debljim unutar visine glave.
Da bi se rebrima koja nose osnovnu ploču dala krutost i ojačali zidovi šipke stupa protiv gubitka stabilnosti na mjestima gdje se prenose velika koncentrirana opterećenja, vertikalna rebra koja nose opterećenje su odozdo uokvirena horizontalnim rebrima.
Nosač glave prenosi pritisak sa gornje konstrukcije na rebra glave i služi za pričvršćivanje greda na stupove pomoću montažnih vijaka koji fiksiraju projektnu poziciju greda.
Pretpostavlja se da je debljina osnovne ploče strukturno unutar 20-25 mm.
Kada se kraj stuba gloda, pritisak sa greda se prenosi kroz osnovnu ploču direktno na rebra glave. U ovom slučaju, debljina šavova koji povezuju ploču s rebrima, kao i sa granama stupa, određena je strukturno.
Ako je greda pričvršćena na stup sa strane (sl.), vertikalna reakcija se prenosi kroz noseće rebro grede na stol zavaren na prirubnice stupa. Kraj potpornog rebra grede i gornja ivica stola su pričvršćeni. Debljina stola uzima se za 20-40 mm veća od debljine potpornog rebra grede.
Rice. Podupiranje grede na stub sa strane
Preporučljivo je zavariti sto za stub sa tri strane.
Kako bi se osiguralo da greda ne visi na vijcima i da čvrsto sjedne na potporni stol, potporna rebra grede pričvršćena su na šipku stupa vijcima, čiji promjer treba biti 3 - 4 mm manji od promjera nosača. rupe.
Predavanje 13
Farme. opšte karakteristike i klasifikacija
Nosač je sistem šipki povezanih jedni s drugima u čvorovima i koji tvore geometrijski nepromjenjivu strukturu. Nosači mogu biti ravni (svi štapovi leže u istoj ravni) i prostorni.
Stan rešetke (sl. a) mogu osjetiti opterećenje primijenjeno samo u svojoj ravni i moraju biti osigurane od svoje ravni spojevima ili drugim elementima. Prostorne rešetke (sl. b, c) formiraju krutu prostornu gredu sposobnu da apsorbira opterećenja koja djeluju u bilo kojem smjeru. Svaka strana takve grede je ravna rešetka. Primjer svemirske grede je konstrukcija tornja (slika d).
Rice. Ravne (a) i prostorne (b, c, d) rešetke
Glavni elementi rešetki su pojasevi koji čine obris rešetke i rešetka koja se sastoji od potkova i stupova (sl.).
1 - gornji pojas; 2 - donji pojas; 3 - proteze; 4 - rack
Rice. Elementi rešetke
Udaljenost između čvorova pojasa naziva se panel ( d ) , rastojanje između nosača - raspon ( l ), udaljenost između osi (ili vanjskih ivica) tetiva je visina rešetke ( h f).
Korde rešetke djeluju uglavnom na uzdužne sile i momente (slično kao i na tetive čvrstih greda); Rešetka rešetke apsorbira uglavnom bočnu silu.
Veze elemenata u čvorovima izvode se direktnim spajanjem jednog elementa na drugi (slika a) ili korištenjem nodalnih uložaka (sl. b) . Da bi šipke rešetke radile uglavnom na aksijalne sile, a utjecaj momenata se mogao zanemariti, elementi rešetke su centrirani duž osi koje prolaze kroz težišta.
a – kada su rešetkasti elementi direktno uz pojas;
b – kod spajanja elemenata pomoću uloška
Rice. Čvorovi nosača
Nosači se klasifikuju prema statičkom dijagramu, obrisu tetiva, rešetkastom sistemu, načinu povezivanja elemenata u čvorovima i količini sile u elementima. Prema statičkoj šemi Postoje rešetke (sl.): grede (razdvojene, kontinualne, konzolne), lučne, okvirne i sa kablovima.
Split grede sistemi (sl. a) se koriste u građevinskim oblogama i mostovima. Jednostavni su za proizvodnju i ugradnju, ne zahtijevaju ugradnju složenih potpornih jedinica, ali su vrlo metalo intenzivni. Za velike raspone (više od 40 m), razdvojene rešetke ispadaju predimenzionirane i moraju se sastaviti od zasebnih elemenata prilikom ugradnje. Kada je broj preklapanih raspona dva ili više, koristite kontinuirano farme (slika b). Oni su ekonomičniji u smislu potrošnje metala i imaju veću krutost, što omogućava smanjenje njihove visine. Ali kada se oslonci slegnu, u kontinuiranim rešetkama nastaju dodatne sile, pa se ne preporučuje njihova upotreba na slabim slijegajućim temeljima. Osim toga, ugradnja takvih konstrukcija je komplicirana.
a - razdvojena greda; 6 - kontinuirani snop; c, e - konzola;
g - okvir; d - lučni; g - sa kablovima; z - kombinovano :
Rice. Trass sistemi
Konzola rešetke (sl. c, e) koriste se za nadstrešnice, tornjeve i nosače dalekovoda. Okvir Sistemi (sl. e) su ekonomični u pogledu potrošnje čelika, manjih su dimenzija, ali su složeniji prilikom ugradnje, a njihova upotreba je racionalna za zgrade velikog raspona. Aplikacija arched Sistemi (sl. e), iako štede čelik, dovode do povećanja volumena prostorije i površine ogradnih konstrukcija. Njihova upotreba je uzrokovana uglavnom arhitektonskim zahtjevima. IN sa kablovima rešetke (sl. g) sve šipke rade samo na zatezanje i mogu se napraviti od fleksibilnih elemenata, kao što su čelične sajle. Zatezanje svih elemenata takvih rešetki postiže se izborom obrisa tetive i rešetke, kao i stvaranjem prednaprezanja. Rad samo pod zatezanjem omogućava vam da u potpunosti iskoristite svojstva visoke čvrstoće čelika, jer su problemi stabilnosti eliminirani. Konstrukcije sa kablovima su racionalne za podove dugog raspona i mostove. Koriste se i kombinovani sistemi koji se sastoje od grede ojačane odozdo sprengelom ili podupiračima, ili odozgo lukom (sl. h). Ovi sistemi su jednostavni za proizvodnju (zbog manjeg broja elemenata) i efikasni su u teškim konstrukcijama, kao iu konstrukcijama sa pokretnim opterećenjem. Veoma je efikasno koristiti kombinovane sisteme kada se ojačavaju konstrukcije, na primer, ojačanje grede ako je njena nosivost nedovoljna, pomoću rešetke ili podupirača.
U zavisnosti od obrisi pojaseva rešetke se dijele na segmentne, poligonalne, trapezoidne, s paralelnim pojasevima i trokutaste (sl.).
Najekonomičnija u smislu potrošnje čelika je rešetka prikazana prema moment dijagramu. Za sistem greda s jednim rasponom s ravnomjerno raspoređenim opterećenjem, ovo je segmentalni rešetka sa paraboličnim pojasom (sl. a ). Međutim, krivolinijski obris pojasa povećava složenost proizvodnje, tako da se takve rešetke trenutno praktički ne koriste.
Prihvatljivije je poligonalno obris (sl. b) sa prelomom pojasa na svakom čvoru. Prilično odgovara paraboličnom obrisu dijagrama momenta i ne zahtijeva izradu krivolinijskih elemenata. Takve rešetke se ponekad koriste za pokrivanje velikih raspona i u mostovima.
a - segmentno; b - poligonalno; c - trapezni; g - sa paralelnim pojasevima; d, f, g, i - trouglasti
Rice. Obrisi rešetkastih pojaseva:
Farme trapezoidno obrisi (slika c) imaju dizajnerske prednosti prvenstveno zbog pojednostavljenja čvorova. Osim toga, korištenje takvih rešetki u premazu omogućava konstrukciju krutog sklopa okvira, što povećava krutost okvira.
Farme sa paralelni pojasevi (sl. d) imaju jednake dužine rešetkastih elemenata, isti raspored čvorova, najveću ponovljivost elemenata i delova i mogućnost njihovog objedinjavanja, što doprinosi industrijalizaciji njihove proizvodnje.
Farme trouglasti obrisi (sl. e, f, g, i) su racionalni za konzolne sisteme, kao i za sisteme greda sa koncentrisanim opterećenjem u sredini raspona (rafter rešetke). S raspoređenim opterećenjem, trokutaste rešetke imaju povećanu potrošnju metala. Osim toga, imaju niz nedostataka u dizajnu. Oštra potporna jedinica je složena i omogućava samo zglobno spajanje sa stupovima. Srednji nosači su izuzetno dugi, a njihov poprečni presjek mora biti odabran za maksimalnu fleksibilnost, što uzrokuje prekomjernu potrošnju metala.
Prema načinu spajanja elemenata Na čvorovima, rešetke su podijeljene na zavarene i vijčane. U konstrukcijama proizvedenim prije 50-ih godina korišteni su i zakovni spojevi. Glavne vrste rešetki su zavarene. Vijčani spojevi, u pravilu, s vijcima visoke čvrstoće koriste se u montažnim jedinicama.
Po veličini maksimalnog napora konvencionalno razlikovati lake rešetke s dijelovima elemenata izrađenim od jednostavnih valjanih ili savijenih profila (sa silama u šipkama N< 3000 kN) i teške rešetke sa elementima kompozitnog presjeka (N> 3000 kN).
Efikasnost rešetki može se povećati njihovim prednaprezanjem.
Sistemi rešetkastih rešetki
Sistemi rešetki koji se koriste u rešetkama prikazani su na Sl.
a - trouglasti; b - trokutasti sa policama; c, d - dijagonala; d - trussed; e - krst; g - krst; i - rombični; k - poludijagonala
Rice. Sistemi rešetkastih rešetki
Izbor tipa rešetke ovisi o obrascu primjene opterećenja, obrisu tetiva i zahtjevima dizajna. Da bi se osigurala kompaktnost jedinica, preporučljivo je da ugao između stezača i pojasa bude u rasponu od 30...50 0.
Trouglasti sistem rešetka (slika a) ima najmanju ukupnu dužinu elemenata i najmanji broj čvorova. Postoje farme sa uzlazno I prema dolje potporne proteze.
Na mjestima gdje se primjenjuju koncentrisana opterećenja (na primjer, na mjestima na kojima se oslanjaju krovne grede), mogu se ugraditi dodatni nosači ili vješalice (slika b). Ovi stalci služe i za smanjenje procijenjene dužine pojasa. Stalci i ovjesi rade samo na lokalnim opterećenjima.
Nedostatak trokutaste rešetke je prisutnost dugih komprimiranih nosača, što zahtijeva dodatnu potrošnju čelika kako bi se osigurala njihova stabilnost.
IN dijagonala u rešetki (sl. c, d) sve zatege imaju sile jednog znaka, a regali drugog. Dijagonalna rešetka je metalo intenzivnija i radno intenzivnija u odnosu na trokutastu, jer je ukupna dužina elemenata rešetke duža i u njoj ima više čvorova. Upotreba dijagonalne rešetke je preporučljiva za niske visine rešetki i velika čvorna opterećenja.
Shprengelnaya rešetka (sl. e) se koristi za vančvornu primjenu koncentrisanih opterećenja na gornju tetivu, kao i kada je potrebno smanjiti procijenjenu dužinu pojasa. Više je radno intenzivni, ali može smanjiti potrošnju čelika.
Cross rešetka (sl. e) se koristi kada postoji opterećenje na rešetku i u jednom i u drugom smjeru (na primjer, opterećenje vjetrom). U farmama sa pojasevima napravljenim od marki, možete koristiti krst rešetka (sl. g) iz pojedinačnih uglova sa podupiračima pričvršćenim direktno na zid T-a.
RombičniI polu-dijagonala rešetke (sl. i, j) zbog dva sistema podupirača imaju veliku krutost; Ovi sistemi se koriste u mostovima, tornjevima, jarbolima i vezama kako bi se smanjila projektna dužina šipki.
Vrste profila rešetkastih šipki
Što se tiče potrošnje čelika za komprimirane rešetkaste šipke, najefikasniji je cijevni presjek tankih stijenki (sl. a). Okrugla cijev ima najpovoljniju distribuciju materijala u odnosu na težište za komprimirane elemente i, s površinom poprečnog presjeka jednaku ostalim profilima, ima najveći radijus rotacije (i ≈ 0,355d), isti u svim smjerovima , što omogućava da se dobije štap sa najmanjom fleksibilnošću. Upotreba cijevi u rešetkama omogućava uštedu čelika do 20...25%.
Rice. Vrste presjeka elemenata svjetlosnih oblika
Velika prednost okruglih cijevi je dobra racionalizacija. Zahvaljujući tome, pritisak vjetra na njih je manji, što je posebno važno za visoke otvorene konstrukcije (tornjevi, jarboli, dizalice). Cijevi zadržavaju malo mraza i vlage, pa su otpornije na koroziju i lako se čiste i farbaju. Sve to povećava izdržljivost cijevnih konstrukcija. Da bi se spriječila korozija, unutrašnje šupljine cijevi trebaju biti zabrtvljene.
Pravokutni savijeni-zatvoreni profili (slika b) omogućavaju pojednostavljenje spojeva elemenata. Međutim, rešetke izrađene od savijenih zatvorenih profila sa jedinicama bez ivica zahtijevaju visoku preciznost proizvodnje i mogu se proizvoditi samo u specijaliziranim tvornicama.
Donedavno su lake rešetke projektovane uglavnom iz dva ugla (sl. c, d, e, f). Takve sekcije imaju širok raspon područja i pogodne su za izradu spojeva na podmetačima i pričvršćivanje konstrukcija uz rešetke (podgrade, krovne ploče, spone). Značajan nedostatak ovog oblika dizajna je; veliki broj elemenata različitih standardnih veličina, značajna potrošnja metala za okove i brtve, visok radni intenzitet proizvodnje i prisutnost praznina između uglova, što potiče koroziju. Šipke s poprečnim presjekom od dva kuta formirane od T-a nisu učinkovite pri radu u kompresiji.
Uz relativno malu silu, rešetkaste šipke se mogu napraviti iz pojedinačnih uglova (sl. g). Ovaj dio je lakši za izradu, posebno kod neoblikovanih jedinica, jer ima manje montažnih dijelova i nema zatvorenih praznina za čišćenje i farbanje.
Upotreba T-šipova za rešetkaste pojaseve (slika i) omogućava značajno pojednostavljenje čvorova. U takvoj rešetki, uglovi podupirača i nosača mogu se zavariti direktno na zid T-a bez umetaka. Time se prepolovi broj montažnih dijelova i smanjuje radni intenzitet proizvodnje:
Ako rešetkasti pojas radi, osim aksijalne sile, i na savijanje (sa vančvornim prijenosom opterećenja), racionalan je presjek I-grede ili dva kanala (sl. j, l).
Vrlo često se presjeci rešetkastih elemenata uzimaju iz različitih tipova profila: pojasevi od I-greda, rešetka od zakrivljenih zatvorenih profila ili pojasevi izrađeni od T-šipa, rešetka od parnih ili pojedinačnih uglova. Ovo kombinovano rešenje se pokazalo racionalnijim.
Komprimirani rešetkasti elementi trebaju biti projektirani tako da budu jednako stabilni u dva međusobno okomita smjera. Sa istim dizajnom dužine l x = l y profili od okruglih cijevi i četvrtastih savijenih zatvorenih profila ispunjavaju ovaj uvjet.
U rešetkama napravljenim od uparenih uglova, slični radijusi inercije (i x ≈ i y) imaju nejednake uglove postavljene zajedno u velike police (sl. d). Ako je procijenjena dužina u ravni rešetke dva puta manja od ravnine (na primjer, u prisustvu rešetke), dio nejednakih uglova spojenih malim prirubnicama (sl. e) je racionalan, jer u ovaj slučaj i y ≈ 2i x.
Šipke teških rešetki razlikuju se od lakih po tome što imaju snažnije i razvijenije dijelove, sastavljene od nekoliko elemenata (sl.).
Rice. Vrste sekcija teških rešetkastih elemenata
Određivanje projektne dužine rešetkastih šipki
Nosivost komprimiranih elemenata ovisi o njihovoj projektnoj dužini:
l ef = μ× l, (1)
Gdje ts - koeficijent smanjenja dužine, ovisno o načinu pričvršćivanja krajeva šipke;
l- geometrijska dužina štapa (razmak između centara čvorova ili tačaka pričvršćivanja protiv pomaka).
Ne znamo unaprijed u kojem smjeru će se štap izvijati nakon gubitka stabilnosti: u ravnini rešetke ili u okomitom smjeru. Stoga je za komprimirane elemente potrebno znati projektne dužine i provjeriti stabilnost u oba smjera. Fleksibilne rastegnute šipke mogu klonuti pod vlastitom težinom, lako se oštećuju prilikom transporta i ugradnje, a pod dinamičkim opterećenjima mogu vibrirati, pa je njihova fleksibilnost ograničena. Da biste provjerili fleksibilnost, potrebno je znati izračunatu dužinu rastegnutih šipki.
Na primjeru rešetke industrijske zgrade s lanternom (sl.), razmotrit ćemo metode za određivanje procijenjenih dužina. Između čvorova može doći do moguće zakrivljenosti tetive rešetke prilikom gubitka stabilnosti u njegovoj ravnini (slika a).
Stoga je izračunata dužina tetive u ravnini rešetke jednaka udaljenosti između centara čvorova (μ = 1). Oblik izvijanja iz ravnine rešetke ovisi o mjestima na kojima je pojas osiguran od pomaka. Ako su krute metalne ili armiranobetonske ploče položene duž gornje tetive, zavarene ili pričvršćene vijcima na pojas, tada širina ovih ploča (obično jednaka udaljenosti između čvorova) određuje procijenjenu dužinu pojasa. Ako se profilirani brodski pod koji je pričvršćen direktno na pojas koristi kao krovni pokrivač, tada je pojas cijelom dužinom osiguran od gubitka stabilnosti. Prilikom pokrivanja krovova uz grede, procijenjena dužina tetive od ravnine rešetke jednaka je udaljenosti između greda, osiguranih od pomaka u horizontalnoj ravnini. Ako grede nisu pričvršćene sponama, onda ne mogu spriječiti pomicanje rešetke i procijenjena dužina tetive će biti jednaka cijelom rasponu rešetke. Da bi grede osigurale pojas potrebno je postaviti horizontalne veze (sl. b) i na njih spojiti grede. Odstojnici moraju biti postavljeni u području obloge ispod fenjera.
A - deformacija gornje tetive tijekom gubitka stabilnosti u ravnini rešetke; b, c - isto, iz ravni rešetke; d - deformacija rešetke
Rice. Odrediti projektne dužine rešetkastih elemenata
Stoga je izračunata dužina tetive od ravnine rešetke općenito jednaka udaljenosti između točaka osiguranih od pomaka. Elementi koji učvršćuju pojas mogu biti krovni paneli, grede, spojevi i podupirači. Tokom procesa ugradnje, kada krovni elementi još nisu postavljeni za osiguranje rešetke, mogu se koristiti privremene vezice ili odstojnici iz njihove ravni.
Prilikom određivanja projektne dužine rešetkastih elemenata može se uzeti u obzir krutost čvorova. Kada se izgubi stabilnost, komprimovani element teži da rotira čvor (sl.d). Šipke uz ovaj čvor otporne su na savijanje. Najveći otpor rotaciji čvora pružaju istegnute šipke, jer njihova deformacija od savijanja dovodi do smanjenja udaljenosti između čvorova, dok bi zbog glavne sile ta udaljenost trebala porasti. Komprimirane šipke slabo se odupiru savijanju, jer su deformacije od rotacije i aksijalne sile usmjerene u jednom smjeru, a osim toga i same mogu izgubiti stabilnost. Dakle, što su više rastegnuti štapovi uz čvor i to su snažniji, tj. što je veća njihova linearna krutost, to je veći stepen uklještenja dotične šipke i manja je njena projektna dužina. Utjecaj komprimiranih šipki na štipanje može se zanemariti.
Komprimirani pojas je slabo stegnut na čvorovima, budući da je linearna krutost vlačnih rešetkastih elemenata uz čvor niska. Stoga, prilikom određivanja procijenjene dužine pojaseva, nismo uzeli u obzir krutost čvorova. Isto vrijedi i za potporne nosače i nosače. Za njih su projektne dužine, kao i za pojaseve, jednake geometrijskoj dužini, tj. udaljenost između centara čvorova.
Za ostale elemente rešetke usvojena je sljedeća shema. U čvorovima gornjeg akorda većina elemenata je komprimirana, a stupanj štipanja je mali. Ovi čvorovi se mogu smatrati zglobnim. U čvorovima donjeg akorda, većina elemenata koji konvergiraju u čvor je rastegnuta. Ovi čvorovi su elastično stegnuti.
Stupanj priklještenja ovisi ne samo o predznaku sila šipki uz komprimirani element, već i o dizajnu jedinice. Ako postoji uložak koji zateže čvor, štipanje je veće, stoga je, prema standardima, u rešetkama sa utorima za čvorove (na primjer, iz uparenih uglova), procijenjena dužina u ravnini rešetke 0,8× l, a u rešetkama sa elementima koji se naslanjaju kraj na kraj, bez nodalnih uboda - 0,9× l .
U slučaju gubitka stabilnosti iz ravnine rešetke, stupanj uklještenja ovisi o torzijskoj krutosti struna. Ulošci su fleksibilni u svojoj ravni i mogu se smatrati šarkama od lima. Stoga je u rešetkama s čvorovima na umetcima procijenjena dužina elemenata rešetke jednaka udaljenosti između čvorova l 1 . U rešetkama s kordama od zatvorenih profila (okrugle ili pravokutne cijevi) visoke torzijske krutosti, koeficijent smanjenja projektne dužine može se uzeti jednak 0,9.
U tabeli su prikazane izračunate dužine elemenata za najčešće slučajeve ravnih rešetki.
Tabela - Projektne dužine rešetkastih elemenata
Bilješka. l-geometrijska dužina elementa (udaljenost između centara čvorova); l 1 - rastojanje između centara čvorova osiguranih od pomaka iz ravnine rešetke (tetivi rešetke, podupirači, pokrivne ploče, itd.).
Izbor poprečnih presjeka za komprimirane i zatezne elemente
Izbor poprečnog presjeka komprimiranih elemenata
Odabir presjeka komprimiranih rešetkastih elemenata počinje određivanjem potrebne površine iz uvjeta stabilnosti
, (2)
.
1) Može se okvirno pretpostaviti da je za pojaseve lakih rešetki l = 60 - 90 i za rešetku l = 100 - 120. Veće vrijednosti fleksibilnosti se postižu uz manje napora.
2) Na osnovu potrebne površine iz asortimana se bira odgovarajući profil, određuju njegove stvarne geometrijske karakteristike A, i x, i y.
3) Naći l x = l x /i x i l y = l y /i y , Za veću fleksibilnost određen je koeficijent j.
4) Uradite provjeru stabilnosti koristeći formulu (2).
Ako je fleksibilnost štapa prethodno bila pogrešno podešena i test je pokazao preopterećenje ili značajno (više od 5-10%) podnaprezanje, tada se presjek prilagođava, uzimajući srednju vrijednost između unaprijed postavljene i stvarne vrijednosti fleksibilnosti. Obično drugi pristup postiže svoj cilj.
Bilješka. Lokalna stabilnost komprimiranih elemenata izrađenih od valjanih profila može se smatrati osiguranom, jer uvjeti valjanja određuju debljinu prirubnica i stijenki profila većom nego što se zahtijeva iz uvjeta stabilnosti.
Prilikom odabira vrste profila, morate imati na umu da je racionalni presjek onaj koji ima jednaku fleksibilnost i u ravni i u ravnini rešetke (princip jednake stabilnosti), stoga, prilikom dodjele profila, morate obratite pažnju na odnos efektivnih dužina. Na primjer, ako projektiramo rešetku iz uglova i izračunate dužine elementa u ravni i iz ravnine su iste, onda je racionalno odabrati nejednake uglove i postaviti ih zajedno u velike police, jer u ovom slučaju i x ≈ i y, i kada l x = l y λ x ≈ λ y . Ako je procijenjena dužina izvan ravni l y je dvostruko veća od projektovane dužine u ravnini l x (na primjer, gornja tetiva u području ispod fenjera), onda bi racionalniji presjek bio presjek od dva nejednaka ugla postavljena zajedno sa malim policama, jer u ovom slučaju i x ≈ 0,5×i y i pri l x =0,5× l y λ x ≈ λ y . Za rešetkaste elemente na l x =0,8× l y najracionalniji bi bio presek jednakih uglova. Za korde rešetke, bolje je projektirati dio nejednakih kutova postavljenih zajedno s manjim prirubnicama kako bi se osigurala veća krutost od ravnine pri podizanju rešetke.
Izbor presjeka vlačnih elemenata
Potrebna površina poprečnog presjeka rastegnute šipke rešetke određena je formulom
. (3)
Zatim se, prema asortimanu, odabire profil s najbližom većom površinom. U tom slučaju nije potrebna provjera prihvaćenog poprečnog presjeka.
Odabir poprečnih presjeka šipke za maksimalnu fleksibilnost
Elementi rešetke općenito bi trebali biti dizajnirani od krutih šipki. Krutost je posebno važna za komprimirane elemente čije je granično stanje određeno gubitkom stabilnosti. Stoga, za komprimirane rešetkaste elemente, SNiP postavlja zahtjeve za maksimalnu fleksibilnost koji su stroži nego u stranim regulatornim dokumentima. Maksimalna fleksibilnost za komprimirane elemente rešetki i spona ovisi o namjeni šipke i stepenu njenog opterećenja: , gdje je N - projektna sila, j×R y ×g c - nosivost.
Zatezne šipke također ne bi trebale biti previše fleksibilne, posebno kada su izložene dinamičkim opterećenjima. Pod statičkim opterećenjima, fleksibilnost vlačnih elemenata ograničena je samo u vertikalnoj ravnini. Ako su zatezni elementi prednapeti, njihova fleksibilnost nije ograničena.
Određeni broj lakih rešetkastih šipki ima male sile, a time i niska naprezanja. Poprečni presjeci ovih šipki odabrani su za maksimalnu fleksibilnost. Takve šipke obično uključuju dodatne stupove u trokutastoj rešetki, podupirače u srednjim pločama rešetki, elemente za učvršćivanje itd.
Poznavanje procijenjene dužine štapa l ef i vrijednost krajnje fleksibilnosti l pr, određujemo potrebni polumjer rotacije i tr = l ef/l tr. Na osnovu toga u asortimanu odabiremo dio koji ima najmanju površinu.
Stubovi služe za prijenos opterećenja sa konstrukcije iznad preko temelja na tlo. Ovisno o tome kako se opterećenje primjenjuje na stup, razlikuju se centralno komprimirani, ekscentrično komprimirani i komprimirano-savojni stupovi. Centralno komprimirani stupovi djeluju na uzdužnu silu koja se primjenjuje duž ose stupa i uzrokuje ravnomjernu kompresiju njegovog poprečnog presjeka. Ekscentrično komprimirani stupovi i komprimirano-savijajući stupovi, osim aksijalne kompresije od uzdužne sile, djeluju i na savijanje od momenta.
Stubovi se sastoje od tri glavna dijela: rod , koji je glavni nosivi element stupa; glava , koji služi kao potpora za konstrukcije iznad i učvršćuje ih za stup; baze , raspoređujući koncentrisano opterećenje od stuba preko površine temelja, obezbeđujući pričvršćivanje pomoću anker vijaka.
Kolone se razlikuju: po vrsti - konstantne i promjenjive visine presjeka; prema projektu, presjeci šipke su puni (puni zidovi) i prolazni (rešetkasti).
Prilikom odabira tipa presjeka stupa potrebno je nastojati dobiti najekonomičnije rješenje, uzimajući u obzir veličinu opterećenja, pogodnost povezivanja nosećih konstrukcija, radne uvjete i proizvodne mogućnosti.
Glavni tip čvrstih stupova, uz valjane, je zavarena I-greda, sastavljena od tri lima valjanog čelika, koja je najpogodnija za proizvodnju automatskim zavarivanjem i omogućava jednostavno spajanje nosećih konstrukcija. Jezgro prolaznog stuba čine dva kraka (valjani kanali ili I-grede), međusobno povezani spojnim elementima u obliku traka ili podupirača, koji obezbeđuju zajednički rad grana i značajno utiču na stabilnost stuba u celini. i njene grane.
Trokutasta rešetka podupirača je čvršća od letvica, jer čini rešetku u ravnini čeone stuba, čiji svi elementi djeluju pod aksijalnim silama. Preporučuje se za upotrebu u stupovima opterećenim uzdužnom silom većom od 2500 kN ili sa značajnim razmakom između grana (više od 0,8 m). Daske stvaraju sistem bez učvršćenja u ravnini čeone stuba sa krutim čvorovima i elementima za savijanje.
Za pregled i eventualno farbanje unutrašnjih površina u prolaznim stubovima dva kraka, između prirubnica grana se uspostavlja razmak od najmanje 100 mm.
Dijagram dizajna stupova
Rice. 4.1. Dijagram dizajna stupova
Izračunata dužina stupca lef uzimajući u obzir metode pričvršćivanja stupa u temelj i uparivanje sa gredom koja se nalazi u gornjem dijelu, pretpostavlja se da je jednako:
lef = μ l,
Gdje l – geometrijska dužina stuba;
μ – koeficijent efektivne dužine, uzet u zavisnosti od uslova za pričvršćivanje njegovih krajeva i vrste opterećenja (pod dejstvom uzdužne sile na stub odozgo: μ = 1 – sa zglobnim pričvršćivanjem oba kraja stuba; μ = 0,7 – kada je jedan kraj stuba čvrsto pričvršćen, a drugi zglobno pričvršćen).
Kada su grede oslonjene na stub odozgo, stup se tretira kao zglobni na gornjem kraju. Pričvršćivanje stupa na temelj može biti zglobno ili kruto. Ako je temelj dovoljno masivan, a osnova stupa razvijena i ima pouzdano sidrište, stup se može smatrati prikliještenim u temelju.
Proračun čvrstoće elemenata izloženih centralnom pritisku silom N treba izvesti prema formuli
Gdje An– neto površina poprečnog presjeka.
Proračun stabilnosti stuba pri centralnoj kompresiji vrši se prema formuli
Gdje φ – koeficijent stabilnosti pri centralnoj kompresiji, uzet prema uslovnoj fleksibilnosti za različite vrste krivulja stabilnosti prema tabeli. 3.11.
4.1. Proračun kotrljajućeg stupa
Primjer 4.1. Odaberite čvrsti stup od valjanih I-greda sa širokim prirubnicama i visine l= 6 m. Stub je spojen na šarkama na dnu i na vrhu. Projektovana uzdužna sila N= 1000 kN. Materijal izrade – čelik klase C245 sa konstrukcijskom otpornošću Ry γ With= 1.
Rice. 4.2. Presjek valjkastog stupa
Određujemo procijenjene dužine stupa u ravninama okomitim na osi x-x I ooh:
Predfleksibilnost stubova srednje dužine sa silom do 2500 kN postavljena je unutar λ = 100...60. Prihvatamo λ = 100.
Uvjetna fleksibilnost stupca određena je formulom
V′′ (vidi tabelu 3.12) određujemo koeficijent stabilnosti pri centralnoj kompresiji j= 0,560.
Izračunavamo potrebnu površinu poprečnog presjeka:
Pronađite potrebne radijuse rotacije:
Iz asortimana prihvatamo I-gredu sa širokim prirubnicama Ι 23 K2/GOST 26020-83, koji ima površinu poprečnog presjeka A= 75,77 cm 2; radijusi rotacije і X= 10,02 cm i і y= 6,04 cm.
Definiranje fleksibilnosti:
λ X = lX/і X= 600 / 10,02 = 59,88; λ y = ly/і y= 600 / 6,04 = 99,34.
Uslovna maksimalna fleksibilnost stuba
Prema uslovnoj fleksibilnosti y definisati j= 0,564.
Provjeravamo stabilnost stupa u ravni najmanje krutosti (u odnosu na os y-y):
Odjeljak je prihvaćen.
Ako uvjet stabilnosti stupa nije ispunjen, dimenzije presjeka se prilagođavaju (prihvaća se susjedni broj valjanih proizvoda prema asortimanu) i ponovno provjerava.
4.2. Proračun i projektovanje kontinualnog zavarenog stuba
Primjer 4.2. Odaberite čvrsti zavareni stup simetričnog I-presjeka, izrađen od tri valjana lima, prema primjeru 3.4. Na dnu je stup čvrsto pričvršćen u temelj, na vrhu je spojen na grede. Oznake: vrh palube radne platforme 13 m Materijal konstrukcije prema tabeli. 2.1 – klasa čelika C245 sa konstrukcijskom otpornošću Ry= 24 kN/cm2. Faktor uslova rada γ With= 1.
Dijagram dizajna stuba na Sl. 4.1. Uzdužna sila N, koji sabija stub, jednak je dvjema reakcijama (poprečnim silama) od glavnih greda koje se oslanjaju na stup:
N = 2Q max = 2 1033,59 = 2067,18 kN.
Geometrijska dužina stuba (od temelja do dna glavne grede) jednaka je nivou poda radne platforme minus stvarna građevinska visina poda, koja se sastoji od visine glavne grede na podupiraču. h o , visina grede palube hbn i debljina poda tn, plus dubina baze stuba ispod nivoa gotovog poda (prihvaćena je dubina od 0,6 - 0,8 m):
Ako u kavezu grede postoji pomoćna greda (kada su grede spojene s podom), visina grede se dodaje visini poda hbv.
Izračunate dužine stubova u ravninama okomitim na ose x-x I ooh:
Rice. 4.3. Presjek čvrstog zavarenog stupa
Postavljeno fleksibilnošću kolone prosječne dužine unutar λ = 100 – 60 za stubove sa silom do 2500 kN; λ = 60 – 40 – za stubove sa silom od 2500 – 4000 kN; za moćnije kolone, fleksibilnost je prihvaćena λ = 40 – 30.
Prihvatamo λ = 80.
Uslovna fleksibilnost stuba
Prema uslovnoj fleksibilnosti za I-presjek sa krivom stabilnosti tipa ′′ V“određujemo koeficijent stabilnosti pri centralnoj kompresiji j= 0,697 (vidi tabelu 3.11).
Potrebna površina poprečnog presjeka stuba
Potrebni radijusi rotacije presjeka:
ix = iy = lx/l= 813 / 80 = 10,16 cm.
Korišćenje sa stola. 4.1 ovisnosti polumjera rotacije od vrste presjeka i njegovih dimenzija (visina h i širina b), definiramo za I-gredu:
h =ix/k 1 = 10,16 / 0,43 = 23,63 cm;
b =iy/k 2 = 10,16 / 0,24 = 42,33 cm;
Iz tehnoloških razloga (iz uslova automatskog zavarivanja stručnih šavova), visina zida hw ne smije biti manja od širine pojasa bf. Dodjeljujemo dimenzije presjeka, povezujući ih sa standardnom širinom listova: 
Daljnji proračuni se vrše samo u odnosu na osu ooh, budući da će fleksibilnost štapa u odnosu na ovu osu biti skoro dvostruko veća nego u odnosu na osu x-x.
Debljina zida se postavlja na minimum na osnovu uslova njegove lokalne stabilnosti i uzima se u rasponu od 6 - 16 mm.
Ograničavanje uslovne fleksibilnosti
Fleksibilnost zida (odnos projektovane visine zida i debljine hw/tw) kod centralno komprimiranih I-gredastih stupova, prema uvjetu lokalne stabilnosti zida, ne smije prelaziti 
gdje su vrijednosti određene iz tabele. 4.2.
Odredite debljinu zida na 
Prihvatamo zid od lima poprečnog presjeka 400´8 mm s površinom poprečnog presjeka
Ako je iz dizajnerskih razloga debljina zida tw prihvatio manje tw, min od uvjeta lokalne stabilnosti, onda zid treba ojačati parnim ili jednostranim uzdužnim rebrom za ukrućenje koje dijeli projektni dio zida na pola (sl. 4.4). Uzdužna rebra treba uključiti u projektni poprečni presjek šipke:
Acalc =A+å Astr.
Legenda:`
l– uslovna fleksibilnost elementa, uzeta u obzir za stabilnost pod centralnom kompresijom;
`l 1 – uslovna fleksibilnost elementa, uzeta u obzir za stabilnost u ravni trenutka.
Napomene: 1. Profili u obliku kutije uključuju zatvorene pravougaone profile (kompozitne, savijene pravougaone i kvadratne).
2. U kutiji sa m> 0 vrijednost ` luw treba odrediti za zid paralelan s ravninom momenta savijanja.
3. Za vrijednosti 0 < m < 1.0 vrijednost ` luw treba odrediti linearnom interpolacijom između vrijednosti izračunatih korištenjem m= 0 i m= 1,0.
Odnos širine prepusta polica bef = (bf – tw)/2 = (40 – 8) / 2 = 19,6 cm
na debljinu police tf u centralno komprimovanim elementima sa uslovnom fleksibilnošću
l= 0,8 – 4 prema uslovu lokalne stabilnosti police ne bi trebalo da prelazi
odakle određujemo minimalnu debljinu police:
Potrebna površina jedne police
Rice. 4.4.
Potrebna debljina police
Prihvatamo
Visina sekcije
h = hw + 2tf= 400 + 2 ∙ 1,2 = 42,4 cm.
Područje polica
Izračunavamo geometrijske karakteristike presjeka:
- kvadrat
– moment inercije oko ose ooh(zanemarujemo moment inercije zida)
– radijus inercije
– stvarna fleksibilnost
– uslovna fleksibilnost
– koeficijent stabilnosti pri centralnoj kompresiji
Opća stabilnost stupa u odnosu na os y-y
Provjera ukupne stabilnosti stupa u odnosu na osu y-y:
Gdje gWith= 1 – koeficijent uslova rada prema tabeli. 1.3.
Podnapon u koloni
Odjeljak je prihvaćen.
Ako uvjet stabilnosti stupa nije ispunjen, dimenzije presjeka se prilagođavaju i ponovno provjeravaju. Podešavanje se, u pravilu, vrši promjenom veličine polica, uz obavezno poštovanje uvjeta njihove lokalne stabilnosti.
Za jačanje konture presjeka i zida stupa kada 
ugradite poprečne ukrućenja koja se nalaze na udaljenosti a= (2,5...3)hw jedno od drugog; Svaki element za slanje mora imati najmanje dva rebra (vidi sliku 4.4). Minimalne dimenzije izbočenog dijela br i debljina tr poprečne ukrućenja uzimaju se na isti način kao i kod glavne grede.
Provjeravamo:
ugradnja poprečnih ukrućenja nije potrebna.
Na mjestima gdje se spone, grede, podupirači i drugi elementi graniče sa stupom, u zoni koncentriranog prijenosa sile ugrađuju se ukrućenja, bez obzira na debljinu zida.
Veza između tetive i zida izračunava se za smicanje prema formuli
Gdje T = QficSf/I– sila smicanja po jedinici dužine remena uzrokovana
konvencionalna sila smicanja
Qfic = 7,15 ∙ 10 –6 (2330 – E/Ry)N/φ ,
Evo φ – koeficijent stabilnosti za centralnu kompresiju, uzet pri proračunu na osnovu uslovne fleksibilnosti stuba u odnosu na osu x- x;
Sf– statički moment pojasa stuba u odnosu na osu x- x;
Ix– moment inercije presjeka stuba.
U centralno komprimiranim stupovima, posmična sila je neznatna, jer je poprečna sila koja proizlazi iz slučajnih utjecaja mala. Veza između zida i polica se vrši automatskim zavarivanjem. Minimalni krak šava se usvaja konstruktivno u zavisnosti od maksimalne debljine elemenata koji se zavaruju ( t max = tf= 12 mm) kf= 5 mm.
4.3. Proračun i projektovanje prolaznog stuba
Primjer 4.3. Odaberite prolaznu kolonu od dva kanala povezana trakama (slika 4.5), prema primjeru 4.2.
Rice. 4.5.
Proračun prolaznih stubova u odnosu na materijalnu osu x- x odrediti broj profila i proračunom u odnosu na slobodnu osu y- y, proizveden na isti način kao i čvrsti stupovi, ali uz zamjenu fleksibilnosti štapa smanjenom fleksibilnošću, dodjeljuje se razmak između grana, čime se osigurava jednaka stabilnost štapa u dvije međusobno okomite ravni.
4.3.1. Proračun stabilnosti stupa u odnosu na materijalnu osu x-x
Preporuča se unaprijed specificirati fleksibilnost: za stupove srednje dužine 5 - 7 m sa projektnim opterećenjem do 2500 kN, fleksibilnost je prihvaćena l= 90 – 50; sa opterećenjem 2500 – 3000 kN – l= 50 – 30, za više stupove potrebno je podesiti fleksibilnost na nešto veću.
Vrhunska fleksibilnost stupaca 
Gdje 
– koeficijent koji uzima u obzir nepotpunu iskorišćenost nosivosti stuba, uzet najmanje 0,5. Kada se nosivost stuba u potpunosti iskoristi lu= 120.
Budimo fleksibilni l = 50.
Uslovna fleksibilnost
Prema tabeli 3.12 određujemo vrstu krivulje u skladu sa tipom prihvaćenog presjeka (tip ′′ b′′). Prema tabeli. 3.11 uslovna fleksibilnost = 1.7 odgovara koeficijentu stabilnosti pri centralnoj kompresiji j = 0,868.
Pomoću formule pronađite potrebnu površinu poprečnog presjeka
Potrebna površina jedne grane
Potreban radijus rotacije u odnosu na osu x-x
Prema traženoj površini Ab i radijus rotacije ix Iz asortimana (GOST 8240-93) biramo dva kanala br. 36, koji imaju sljedeće karakteristike odjeljka:
Ab= 53,4 cm 2; A= 2Ab= 53,4 × 2 = 106,8 cm 2; Ix= 10820 cm 4; I 1 = 513 cm 4;
ix= 14,2 cm; i 1 = 3,1 cm; debljina zida d= 7,5 mm; širina police bb= 110 mm; referenca na centar gravitacije z o = 2,68 cm; linearna gustina (težina 1 linearnog metra) 41,9 kg/m.
Ako je maksimalni profil kanala = 2 = 22926,7 cm 4.
Radijus inercije
Fleksibilnost kolone
λ y = ly/iy = 813 / 14,65 = 55,49.
S obzirom na fleksibilnost
Uvjetno smanjena fleksibilnost
Prema tabeli 3.11 ovisno o vrsti krivulje stabilnosti ″ b″ određujemo koeficijent stabilnosti pri centralnoj kompresiji φ = 0,830.
Provjeravamo:
Stabilnost stuba u odnosu na osu y- y osiguran.
Podnapon u koloni
što je dozvoljeno u kompozitnom dijelu prema SNiP-u.
U stupovima sa rešetkom, stabilnost pojedinačne grane u području između susjednih čvorova rešetke također se mora provjeriti.
Dizajnerska snaga
Nb = N/2 = 2067,18 / 2 =1033,59 kN.
Procijenjena dužina grane (vidi sliku 34)
l 1 = 2b o tgα= 2 · 28,64 · 0,7 = 40,1 cm.
Površina preseka ogranka Ab= 53,4 cm 2.
Radijus rotacije presjeka [ 36 u odnosu na osu 1-1 i 1 = 3,1 cm.
Fleksibilnost grane
Fleksibilnost uslovne grane
Centralni koeficijent stabilnosti kompresije za tip krivulje stabilnosti ″ b″ φ = 0,984.
Provjeravamo stabilnost zasebne grane:
Grana stupca u području između susjednih čvorova rešetke je stabilna.
Proračun trokutne rešetke
Proračun trokutaste rešetke prolaznog stupa izvodi se kao proračun rešetkaste rešetke čiji se elementi izračunavaju za aksijalnu silu iz konvencionalne poprečne sile Qfic(vidi sliku 4.8). Prilikom izračunavanja poprečnih podupirača poprečne rešetke s potpornjacima treba uzeti u obzir dodatnu silu koja nastaje u svakom podupiraču zbog kompresije grana stupa. Sila u podupiraču određena je formulom
Presjek podupirača iz jednakog ugla ∟ 50 × 50 × 5 , prethodno prihvaćeno pri proračunu šipke prolaznog stuba ( Ad= 4,8 cm 2), provjeravamo stabilnost, za to izračunavamo:
– procijenjena dužina proteza
ld = bo/cos α = 28,64 / 0,819 = 34,97 cm;
– maksimalna fleksibilnost aparatića
Gdje iyo= 0,98 cm – minimalni radijus rotacije ugaonog presjeka u odnosu na osu yO- yO(po asortimanu);
– uslovna fleksibilnost aparatića
– φ min = 0,925 – minimalni koeficijent stabilnosti za vrstu krive stabilnosti ″ b″;
– γ With= 0,75 – koeficijent radnih uslova, uzimajući u obzir jednostrano pričvršćivanje podupirača iz jednog ugla (vidi tabelu 1.3).
Provjeravamo stabilnost kompresovanog nosača pomoću formule
Osigurana je stabilnost proteza.
Odstojnici služe za smanjenje projektirane dužine grane stupa i izračunavaju se za silu jednaku konvencionalnoj sili smicanja u glavnom komprimiranom elementu ( Qfic/2). Obično se uzimaju s istim poprečnim presjekom kao i proteze. Izračunavamo tačku pričvršćivanja podupirača na granu stuba pomoću mehanizovanog zavarivanja za silu u podupiraču Nd= 16,37 kN. Zavar izračunavamo na osnovu metala granice fuzije.
Sile koje opažaju šavovi izračunavaju se pomoću sljedećih formula
- na zadnjici
No = (1 – α )Nd= (1 – 0,3) 16,37 = 11,46 kN;
NP = α Nd= 0,3 · 16,37 = 4,91 kN.
Određivanje minimalnog kraka šava na peru kf= tyy– 1 = 5 – 1 = 4 mm, pronađite procijenjene dužine šavova:
- na zadnjici
lw,oko = No/(β zR wz γwzγ c) = 11,46 / (1,05 · 0,4 · 16,65 · 1 · 1) = 1,64 cm;
lw,P= NP/(β zRwzγ wzγ c) = 4,91 / (1,05 · 0,4 · 16,65 · 1 · 1) = 0,7 cm.
Prihvatamo minimalnu strukturnu dužinu šava na sučelju i peru lw,oko = lw,P= 40 + 1 = 50 mm.
Ako nije moguće postaviti zavare unutar širine grane, tada je za povećanje dužine šavova moguće centrirati podupirače na prednjoj strani stupa.
Prilikom podjele stuba na oznake za otpremu zbog uslova transporta, otpremne elemente prolaznih stubova sa rešetkama u dvije ravni treba ojačati dijafragmama koje se nalaze na krajevima dispečerskog elementa. U prolaznim stubovima sa veznom mrežom u istoj ravni, dijafragme treba postaviti duž cele dužine stuba najmanje svaka 4 m. Debljina dijafragme se uzima od 8 - 14 mm (slika 4.9).
Rice. 4.9.
4.4. Projektovanje i proračun glava stubova
Glavna greda se oslanja na stub odozgo, a sučelje se pretpostavlja da je zglobno. Uzdužna tlačna sila N od glavnih greda se prenosi kroz potpornu ploču obostrano blanjanu debljinom ton= 16 – 25 mm direktno na rebrima glave čvrstog stuba i na dijafragmi u prolaznom stubu.
Krajevi stuba, rebra i dijafragma su glodani. Prenos sile sa rebara na zid stuba i sa dijafragme na zidove grana stuba vrši se vertikalnim zavarenim spojevima. Ploča se koristi za pričvršćivanje greda na stup pomoću montažnih vijaka koji fiksiraju projektni položaj greda. Zavareni spojevi koji pričvršćuju ploču na stub konstruktivno su projektovani sa krakom minimalne veličine, uzete prema najvećoj debljini spojenih elemenata (vidi tabelu 3.6). Dimenzije ploče u planu su uzete veće od konture stupa za 15 - 20 mm u svakom smjeru radi smještaja zavara.
Da bi se vertikalnim rebrima i dijafragmi dala krutost, kao i da bi se ojačali zidovi šipke stuba ili grana prolaznog stuba od gubitka stabilnosti na mjestima gdje se prenose velika koncentrirana opterećenja, vertikalna rebra odozdo su uokvirena horizontalnim stiffener.
4.4.1. Čvrsta glava stuba
Glava se sastoji od ploče i rebara (slika 4.10).
Rice. 4.10.
Potrebna površina vertikalnog uparenog rebra određuje se iz stanja kolapsa:
Debljina peraja
gdje je uslovna dužina distribucije na-
opterećenje jednako širini potpornog rebra glavne grede bh plus dvije debljine ploče glave stupa ( ton prihvaćeno 25 mm).
Širina rebra (izbočeni dio)
Uzimamo dva vertikalna rebra poprečnog presjeka 140´22 mm.
Provjeravamo lokalnu stabilnost vertikalnog rebra.
Visina potpornog rebra određuje se na osnovu postavljanja zavarenih spojeva koji osiguravaju prijenos sile N od rebara do zida stuba.
Određujemo krak zavarenog šava kf= 7 mm (u okviru projektnih zahtjeva kf , min = 7 mm za mehanizovano zavarivanje limova t max = 25 mm i – najmanja debljina elemenata koji se spajaju).
Potrebna dužina šava
Uzimajući u obzir 1 cm za kompenzaciju nedostataka na krajnjim dijelovima šava duž njegove dužine, konačno prihvatamo visinu rebra hr= 45 cm.
Procijenjena dužina šava ne bi trebala biti veća od 85 β fkf.
Provjeravamo pomoću formule
Za tanke zidove punog stupa, debljina zida tw provjeriti posmicanje duž rubova pričvršćivanja nosećih vertikalnih rebara. Potrebna debljina zida
koja je veća od prihvaćene debljine zida tw= 8 mm. Zid stupa lokalno ojačavamo zamjenom dijela zida u visini glave debljim umetkom. Prihvatamo debljinu umetka t ′ w= 18 mm.
Da bismo smanjili koncentraciju naprezanja kod sučeonog zavarivanja elemenata različitih debljina, izvodimo kosine sa nagibom 1:5 na elementu veće debljine. Širina horizontalnih rebara za ukrućenje uzima se jednakom širini vertikalnih potpornih rebara bs= br= 140 mm. Debljina rebra određuje se iz uslova njegove stabilnosti:
mora biti najmanje Prihvatamo upareno rebro od lima presjeka 140×10 mm.
4.4.2. Glava prolazne kolone
Glava se sastoji od ploče i dijafragme, oslonjene na horizontalno ukrućenje (slika 4.11).
Rice. 4.11.
Proračun se vrši slično kao i proračun glave čvrstog stupa.
Debljina dijafragme td utvrđeno proračunom drobljenja zbog aksijalne sile N:
gdje je uvjetna dužina raspodjele koncentrisanog opterećenja (vidi tačku 4.4.1).
Prihvatamo td= 22 mm.
Visina dijafragme se određuje iz uslova rezanja zidova grana stuba ( d= 7,5 mm – debljina zida za usvojeni kanal):
hd = N/(4dRsγ c) = 2067,18 / (4 · 0,75 · 13,92 · 1) = 49,5 cm.
Prihvatamo hd= 50 cm.
Provjeravamo dijafragmu na smicanje kao kratku gredu:
Gdje Q = N/2 = 2067,18 / 2 = 1033,59 kN .
Uslov čvrstoće nije ispunjen. Prihvatamo debljinu dijafragme td= 25 mm i ponovo provjerite:
Određujemo krak vara, izrađen mehaniziranim zavarivanjem i osiguravajući pričvršćivanje dijafragme na zid grana stupa (proračun za granicu fuzije metala):
Gdje lw = hd– 1 = 50 – 1 = 49 cm – procijenjena dužina šava jednaka visini dijafragme minus 1 cm, uzimajući u obzir nedostatke na krajnjim dijelovima šava.
Prihvatamo šavnu nogu kf= 7 mm, što odgovara njegovoj minimalnoj vrijednosti za mehanizirano zavarivanje elemenata t= 25 mm.
Procijenjena dužina bočnog šava ne bi trebala biti veća od 85 β fkf. Provjeravamo: lw = 49 < 85 × 0,9 × 0,7 = 53,5 см. Условие выполняется.
Uzima se debljina horizontalnog ukrućenja ts= 10 mm, što je veće 
Širina bs dodjeljujemo iz uslova stabilnosti ivice:
Prihvatamo bs= 30 cm.
4.5. Projektovanje i proračun baze stubova
Baza je nosivi dio stupa i služi za prijenos sila sa stupa na temelj. Za relativno male projektne sile u stupovima (do 4000 - 5000 kN) koriste se baze sa poprečnim stupovima. Sila sa šipke stupa prenosi se kroz zavarene šavove na ploču koja leži direktno na temelju. Za ravnomjerniji prijenos pritiska s ploče na temelj, krutost ploče, ako je potrebno, može se povećati ugradnjom dodatnih rebara i dijafragmi.
Podnožje je osigurano fiksiranjem svoje projektne pozicije na temelju anker vijcima. Ovisno o pričvršćivanju, stup je zglobno ili čvrsto vezan za temelj. U zglobnoj bazi, sidreni vijci promjera 20-30 mm su pričvršćeni direktno na osnovnu ploču, koja ima određenu fleksibilnost koja osigurava usklađenost pod djelovanjem slučajnih momenata (slika 4.12).
Rice. 4.12. Baza stuba na Rice. 4.13.
Da bi se omogućilo određeno pomicanje (ispravljanje) stupa prilikom njegove ugradnje u projektni položaj, uzima se promjer rupa u ploči za anker vijke 1,5 - 2 puta veći od promjera ankera. Na anker vijke stavljaju se podloške sa rupom koja je 3 mm veća od prečnika vijka, a nakon zatezanja vijka maticom, podloška se zavaruje na ploču. Kod krute spojnice, anker vijci se pričvršćuju na jezgro stupa preko poprečnih nosača, koji imaju značajnu vertikalnu krutost, što eliminira mogućnost rotacije stupa na temelju. U ovom slučaju, vijci promjera 24-36 mm se zatežu natezanjem blizu projektnog otpora materijala vijka. Debljina anker ploče je tap= 20 – 40 mm i širina bap jednaka četiri prečnika rupa za vijke (slika 4.13).
Dizajn baze mora odgovarati načinu spajanja s temeljem usvojenom u dijagramu dizajna stupa. Za proračun i projektovanje prihvaćeno je stubno postolje sa čvrstim pričvršćivanjem za temelj.
4.5.1. Određivanje dimenzija osnovne ploče u planu
Određujemo projektnu silu u stupu na osnovnoj razini, uzimajući u obzir vlastitu težinu stupa:
Gdje k= 1,2 – faktor projektovanja koji uzima u obzir težinu rešetke, osnovnih elemenata i glave stuba. Pretpostavlja se da je pritisak ispod ploče ravnomjerno raspoređen. U centralno komprimiranom stupu, dimenzije ploče u tlocrtu određuju se iz stanja čvrstoće temeljnog materijala:
Gdje y– koeficijent koji ovisi o prirodi distribucije lokalnog opterećenja na području drobljenja (sa ravnomjernom raspodjelom naprezanja y =1);
Rb , loc– projektna otpornost betona na drobljenje ispod ploče, određena formulom
Rb , loc= αφ bRb= 1 ∙ 1,2 ∙ 7,5 = 9 MPa = 0,9 kN/cm 2,
Gdje a= 1 – za klasu betona ispod B25;
Rb= 7,5 MPa za beton klase B12,5 – izračunata tlačna čvrstoća betona koja odgovara njegovoj klasi i uzeta prema tabeli. 4.3;
jb– koeficijent koji uzima u obzir povećanje tlačne čvrstoće betona u skučenim uslovima ispod osnovne ploče i određen je formulom
Evo Af 1 – površina gornjeg ruba temelja, nešto veća od površine osnovne ploče Af.
Tabela 4.3
Projektna otpornost betonaR b
|
Klasa snage |
|||||||
|
Rb, MPa |
Koeficijent jb ne više od 2,5 je prihvaćeno za beton klase viših od B7,5 i najviše 1,5 za beton klase B7,5 i niže.
Pitajmo unaprijed jb= 1,2.
Proračun osnovne ploče
Dimenzije ploče (šir B i dužina L) se dodjeljuju prema traženoj oblasti Af, vezani su za konturu stuba (prepusti osnovne ploče moraju biti najmanje 40 mm) i usklađeni su sa asortimanom (sl. 4.14).
Rice. 4.14.
Postavite širinu ploče:
B = h + 2tt + 2c= 36 + 2 1 + 2 4 = 46 cm,
Gdje h= 36 cm – visina presjeka šipke stuba;
tt= 10 mm – debljina poprečne trake (uzmite 8 – 16 mm);
With= 40 mm – minimalni prepust konzolnog dijela ploče (prethodno se pretpostavlja da iznosi 40 – 120 mm i po potrebi specificira u postupku proračuna debljine ploče).
Potrebna dužina ploče
Za centralno komprimiran stup, osnovna ploča bi trebala biti blizu kvadrata (preporučeni omjer širine i visine). L/IN≤ 1.2). Prihvatamo kvadratnu ploču sa dimenzijama IN= L= 480 mm.
Površina ploča Af= LB = 48 · 48 =2304 cm 2.
Površina ruba temelja (dimenzije gornjeg ruba temelja postavljamo 20 cm veće od dimenzija osnovne ploče)
Stvarni odnos
Projektna otpornost betona na drobljenje ispod ploče
Rb , loc = 1 ∙ 1,26 ∙ 7,5 = 9,45 MPa = 0,95 kN/cm2.
Provjera čvrstoće betona ispod ploče:
Smanjenje veličine ploče nije potrebno, jer je usvojena sa minimalnim dimenzijama u planu.
4.5.2. Određivanje debljine osnovne ploče
Debljina temeljne ploče, oslonjene na krajeve stupa, traverze i rebra, određuje se iz uslova njene čvrstoće na savijanje od otpora temelja, jednakog prosječnom naprezanju ispod ploče:
U svakoj sekciji, maksimalni momenti savijanja koji djeluju na traku širine 1 cm određuju se iz proračunskog ravnomjerno raspoređenog opterećenja
Lokacija uključena 1 , podržan sa četiri strane:
Gdje a 1 = 0,053 – koeficijent koji uzima u obzir smanjenje momenta raspona zbog oslanjanja ploče na četiri strane i određen je iz tabele. 4.4 ovisno o odnosu veće strane parcela b na manje a.
Tabela 4.4
Oddsa 1 za proračun savijanja oslonjene pločena četiri strane
|
b/a |
||||||||||
Vrijednosti b I a određena dimenzijama na svjetlu:
b = 400 – 2d= 400 – 2 × 7,5 = 385 mm; A= 360 mm; b/A = 385 / 360 = 1,07.
Lokacija uključena 2 , podržan sa tri strane:
Gdje b– koeficijent se uzima prema tabeli. 4,5 ovisno o odnosu fiksne strane ploče b 1 = 40 mm do slobodnog A 1 = 360 mm.
Tabela 4.5
Oddsb za izračunavanje savijanja ploče oslonjene na tri ivice
|
b 1 /a 1 |
||||||||||
Odnos između stranaka b 1 /a 1 = 40 / 360 = 0,11; u odnosu na stranke b 1 /a 1 < 0,5 плита рассчитывается как консоль длиной b 1 = 40 mm (sl. 4.15).
Moment savijanja
Na konzolnom dijelu 3
Rice. 4.15.
Kada je ploča oslonjena na dvije ivice koje se konvergiraju pod kutom, moment savijanja za faktor sigurnosti izračunava se kao za ploču oslonjenu na tri strane, uzimajući veličinu a 1 dijagonalno između rubova, vel b 1 jednako rastojanju od vrha ugla do dijagonale (slika 4.16, A).
Ako postoji oštra razlika u veličini momenata u različitim presjecima ploče, potrebno je izvršiti promjene u shemi nosača ploče kako bi se, ako je moguće, izjednačile vrijednosti momenata. To se radi postavljanjem dijafragme i rebara. Podijelimo ploču na gradilištu 1 pola debljine dijafragme td= 10 mm (vidi sliku 4.15).
Omjer
b/a= 38,5 / 17,5 = 2,2 > 2,
Kada je ploča oslonjena na četiri ivice sa odnosom širine i visine b/a> 2 moment savijanja je određen kao za jednorasponsku grednu ploču s rasponom A, slobodno ležeći na dva nosača:
By najveća vrijednost Iz momenata savijanja pronađenih za različite presjeke ploče određujemo potrebni moment otpora ploče širine 1 cm:
gdje je debljina ploče?
Prihvatamo lim debljine 30 mm.
Prilikom određivanja momenta savijanja M 1 ׳ u traci širine 1 cm za predmetni presjek ploče 1 dopušteno je uzeti u obzir utjecaj rasterećenja susjednih konzolnih sekcija duž dugih stranica (kao u kontinuiranoj gredi) prema formuli
M 1 ׳ = M 1 – M 3 =q(α 1 a 2 – 0,5c 2) = 0,9 (0,053 ∙ 36 2 – 0,5 ∙ 5 2) = 50,57 kN∙cm.
4.5.3. Proračun poprečnog hoda
Debljina traverze je prihvatljiva tt= 10 mm.
Visina traverze se određuje iz uslova postavljanja vertikalnih šavova za pričvršćivanje traverze na šipku stupa. Za faktor sigurnosti pretpostavlja se da se sva sila prenosi na traverze kroz četiri kutna zavara (ne uzimaju se u obzir zavari koji spajaju šipku stupa direktno na osnovnu ploču).
Prihvatamo nogicu zavarivanja kf= 9 mm (obično se postavlja unutar 8 – 16 mm, ali ne više od 1,2 t min). Potrebna dužina jednog izrađenog šava
mehanizovano zavarivanje, bazirano na granici fuzije
lw = N/(4β zkf Rwzγ wzγ c) = 2184 / (4 ∙ 1,05 ∙ 0,9 ∙ 16,65 ∙ 1 ∙ 1) = 34,7 cm<
< 85 β f kf= 85 · 0,9 · 0,9 = 68,85 cm.
Prihvaćamo visinu traverze uzimajući u obzir dodatak od 1 cm za nedostatke na početku i kraju šava ht= 38 cm.
Čvrstoću traverze proveravamo kao jednorasponsku dvokonzolu koja se oslanja na grane (prirubnice) stuba i prima povratni pritisak od temelja (slika 4.16, b).
Rice. 4.16.
Gdje d= B/2 = 48 / 2 = 24 cm – širina tovarnog prostora traverze.
Gdje σ = Mop/Wt= 178,8 / 240,7 = 0,74 kN/cm2;
τ = Qitd/(ttht) = 432 / (1 38) = 11,37 kN/cm2.
Poprečni presjek je prihvaćen.
Potreban krak horizontalnih šavova za prijenos sile ( Nt= qtL) od jedne traverze po ploči
gdje å lw = (L– 1) + 2(b 1 – 1) = (48 – 1) + 2 (4 – 1) = 53 cm – ukupna dužina horizontalnih šavova.
Prihvatamo nogicu zavarivanja kf= 12 mm, što je jednako maksimalnom dozvoljenom kraku kf, max = 1,2 tt= 1,2 · 1 = 12 mm.
4.5.4. Proračun rebara armature ploče
Za projektovanu podlogu potrebno je ugraditi ukrućenja
na konzolnom dijelu nema potporne ploče, pa je proračun dat kao primjer za druge mogućnosti projektovanja postolja stuba (vidi sl. 4.16, A).M r I Qr prema formuli
Gdje σ = Mr/Wr = 6Mr/(trhr 2) = 6 270 / (1 10 2) = 16,2 kN/cm 2;
τ = Qr/(trhr) = 108 / (1 10) = 10,8 kN/cm2.
Rebro je prihvaćeno.
Provjeravamo zavarene šavove koji pričvršćuju rebro na traverzu (šip) stupa na rezultujuća tangencijalna naprezanja od savijanja i smicanja.
Dodjeljujemo nogu za šav kf= 10 mm.
Provjeravamo posmičnu čvrstoću metala šava izrađenog mehaniziranim zavarivanjem (procijenjena dužina šava lw = hr– 1 = 10 – 1 = 9 cm:
Provjeravamo čvrstoću šavova duž granice fuzije:
Potrebna noga zavarivanja za pričvršćivanje rebara na osnovnu ploču
kf = Qr/ = 108 / = 0,77 cm.
Prihvatamo šavnu nogu kf= 8 mm.
Šipka stuba se pričvršćuje na osnovnu ploču pomoću strukturalnog vara sa krakom od 7 mm (prilikom zavarivanja limova t max = tstr= 30 mm).
STEEL COLUMN
ZGRADE I KONSTRUKCIJE
Centralno komprimirani stupovi se koriste za podupiranje međuspratne etaže i obloge zgrada, radnih platformi i nadvožnjaka. Konstrukcija stupa sastoji se od same šipke i potpornih uređaja - glave i baze. Nadležne građevinske konstrukcije koje direktno opterećuju stub oslanjaju se na glavu, šipka stupa prenosi opterećenje sa čela na podlogu i glavni je konstruktivni element, a baza prenosi cjelokupno primljeno opterećenje sa šipke na temelj.
Vrste kolona
Postoje tri vrste stubova koji se koriste u građevinskim okvirima:
— stupovi stalnog poprečnog presjeka;
— stupovi promjenjivog poprečnog presjeka (stepenasti);
— kolone posebnog tipa.
Kolone konstantnog presjeka koristi se u zgradama bez dizalica i u zgradama s mogućnošću korištenja visećih i premosnih električnih podiznih mehanizama nosivosti do 20 tona, u pravilu, s korisnom visinom od nivoa poda do dna rešetki ne većom od 12 m.
Kada koristite dizalice nosivosti veće od 15 tona, stepenasti stubovi koji se sastoji od dva dijela, gornji dio je obično zavareni ili valjani I-greda, donji dio se sastoji od šatora i kranske grane koji su međusobno povezani ili sponama u obliku punog lima ili prolaznom rešetkom od toplo valjani uglovi.
Stubovi odvojenog tipa koriste se u zgradama s dizalicama nosivosti veće od 150 tona i visine od 15-20 m. Šatorski i kranski podupirači u ovom dizajnu međusobno su povezani nizom horizontalnih letvica koje su fleksibilne u vertikalnoj ravni, zbog čega je percepcija opterećenja odvojena, kran prima samo vertikalnu silu od mostne dizalice, a šatorska grana preuzima sva opterećenja sa okvira i pokrivača zgrade.
Sekcije kolona
Stubne šipke se izrađuju od pojedinačnih I-greda široke prirubnice ili se sastoje od više valjanih profila; kompozitne šipke se dijele na prolazne i pune. Kroz one se, pak, dijele na neutegnute, rešetkaste i perforirane.
Čvrsti stubovi najčešće su to zavareni ili valjani I-greda sa širokim prirubnicama, gdje zavarena opcija ima prednost zbog mogućnosti odabira optimalnog poprečnog presjeka kako bi se osigurala potrebna krutost u stupu uz istovremeno uštedu materijala. Prilično su laki za izradu stubovi poprečnog presjeka koji su podjednako stabilni u dva smjera. Sa istim dimenzijama, poprečni presjek nadmašuje I-gredu zbog veće krutosti. U čvrste stupove spadaju i stubovi zatvorenog presjeka, koji mogu biti sastavljeni od parnih valjanih kanala, savijenih elektrozavarenih profila ili okruglih cijevi.Značajan nedostatak ove opcije je nepristupačnost unutrašnje površine za održavanje, što može dovesti do brzog korozivnog habanja. .
Kroz kolone - Tipična konstrukcijska konstrukcija sastoji se od dvije grane (izrađene od kanala, I-greda ili cijevi) međusobno povezane rešetkama koje osiguravaju zajednički rad grana šipke stupa. Koriste se rešetkasti sistemi od naramenica, podupirača i podupirača, te nekontezivni tip u obliku dasaka. Rešetka stupa obično se postavlja u dvije ravnine i izrađena je od pojedinačnih uglova, dajući prednost bezobličnom spoju, s pričvršćivanjem direktno na police grana šipke. Kako bi se spriječilo uvijanje takvih stupova i održala njihova kontura, na krajevima se postavljaju dijafragme.
Dijelovi i sklopovi stupova
Glave kolona. Postoje dva dizajnerska rješenja za podupiranje rešetki i poprečnih šipki na stupovima, sa zglobnom slobodnom vezom - grede se obično ugrađuju na vrh, zglobnim i krutim spojevima pričvršćene su sa strane.
Sa gornjom vezom, glava stupa se sastoji od osnovne ploče i ukrućenja koja prenose opterećenje na tijelo stupa. Rebra glave zavaruju se na ploču i grane stuba prolaznom šipkom ili na zidove stuba punom šipkom. Visina i debljina rebara određuju se na osnovu potrebne dužine šavova, koji moraju izdržati puni pritisak na glavu i otpornost na urušavanje pod utjecajem potpornog pritiska. Da bi se kompenzirao zakrivljenost spojnih prirubnica, dajući dodatnu stabilnost i krutost vertikalnim rebrima, po potrebi se uokviruju poprečnim rebrima. Osnovna ploča je obično rendisana ploča debljine 20...30mm, za lake stubove 12...30mm, veličina konture ploče u planu je određena da bude veća od konture stuba za 15...20mm. .
Sa bočnim pričvršćenjem, reakcija potpore se prenosi kroz potporno rebro susjedne grede na stol zavaren za podove stupova. Kraj nosećeg rebra grede i stola se glodaju, uzima se da je debljina stola 20...40 mm veća od debljine nosećeg rebra.
Baza stubova noseći dio stupa i služe za prijenos sile sa stupa na temelj. Konstrukcijsko rješenje baze ovisi o vrsti i visini poprečnog presjeka šipke, načinu spajanja s temeljem i načinu ugradnje stupova. Dijele se na zajedničke i zasebne osnove, koje mogu biti bez traverza, sa zajedničkim ili zasebnim traverzama, jednozidne ili dvozidne. Glavne dimenzije temeljne ploče određuju se ovisno o vrsti postolja i proračunima savijanja. Rupe za sidrene vijke postavljaju se 20...30 mm veće od njihovog prečnika, zatezanje se vrši kroz podloške, koje se zatim zavaruju na ploču. Da bi se osigurala krutost osnove i smanjila debljina nosača, ugrađuju se traverze, rebra i dijafragme, ali je zbog toga baza sa traverzama veće veličine u odnosu na onu bez traverza. Osnove prolaznih stubova obično se projektuju posebnog tipa, svaka grana ima svoju opterećenu podlogu. Međutim, ako je visina presjeka stupa manja od 1 m, dozvoljeno je koristiti zajedničku osnovu, kao što je to slučaj sa čvrstim stupovima o kojima je gore raspravljano.
Konzole Koriste se za podupiranje kranskih greda na stupove konstantnog presjeka, pretežno se koriste jednozidne, a ako je potrebno prenijeti velike sile, koriste se dvozidne.