Tvirtas sijų sujungimas su kolonomis sudaro rėmo sistemą (e).
Atrakinus sijas iš viršaus, perdengiančios konstrukcijos atraminis mazgas turi skersinį briauną su frezuotu galu, išsikišusiu 15-25 mm, per kurį kolonai perduodamas slėgis (a, b, d pav.). Rečiau naudojama agregato konstrukcija, kai atraminis slėgis perduodamas vidine sijos briauna, esančia virš kolonos flanšo (c, d). Jei viršutinės sijos skersinis atraminis šonkaulis turi išsikišusį galą (a, b, d), tada atraminis slėgis pirmiausia perduodamas į kolonos galvutės atraminę plokštę, tada į galvos atraminę briauną ir iš šios briaunos. prie kolonos sienelės (arba skersinės sijos kiaurymėje (e) ir po to tolygiai paskirstomos per kolonos skerspjūvį. Galvutės pagrindo plokštė skirta perduoti slėgį iš sijos galų į atraminius sijos briaunus). galvutė, todėl jos storis nustatomas ne skaičiuojant, o konstrukciniais sumetimais ir dažniausiai imamas 16-25 mm.Iš pagrindo plokštės horizontaliomis siūlėmis slėgis perduodamas į atraminius galvutės šonkaulius, briaunų galai yra pritvirtintas prie plokštės.Šių siūlių kojelė nustatoma pagal formulę
Montuojant pagrindo plokštę ant frezuoto kolonos strypo galo, ji užtikrina visišką plokštės kontaktą su kolonos briauna, o atraminis slėgis perduodamas tiesioginiu paviršių kontaktu, o pagrindo plokštę tvirtinančios siūlės yra paimtos struktūriškai.
e) 
Be to, turi būti įvykdytos sąlygos vietiniam atraminio šonkaulio stabilumui užtikrinti.
Galvutės atraminių briaunų apačia sutvirtinta skersinėmis briaunomis, kurios neleidžia jiems išsisukti iš kolonos plokštumos esant netolygiam slėgiui iš viršutinių sijų galų, atsirandančių dėl netikslios gamybos ir montavimo.
Iš atraminių briaunų slėgis per siūles perduodamas kolonos sienelei. Remiantis tuo, reikalingas šonkaulių ilgis.
Numatomas siūlių ilgis neturi viršyti .
Taip pat tikrinami šonkaulių kirpimai:
čia 2 yra griežinėlių skaičius;
– kolonos sienelės storis arba perėjimo kolonos traversa.
Esant dideliam atraminiam slėgiui, šlyties įtempiai sienoje viršija projektinį atsparumą. Tokiu atveju padidinamas šonkaulio ilgis arba pasirenkama storesnė sienelė. Sienelės storį galite padidinti tik stulpelio viršuje (b). Šis sprendimas sumažina metalo sąnaudas, tačiau yra mažiau technologiškai pažengęs gaminti.
Tolesnis slėgio pasiskirstymas iš kolonos sienelės per visą vientisos kolonos strypo skerspjūvį užtikrinamas ištisinėmis siūlėmis, jungiančiomis flanšus ir sieną.
Per stulpelius (e) slėgis iš traverso į kolonos šakas perduodamas per siūles, kurių kojelė turi būti bent:
Kolonos galvutė su sijų atraminėmis briaunomis, esančiomis virš kolonos flanšų (c), yra suprojektuota ir apskaičiuojama panašiai kaip ir ankstesnė, tik kolonos flanšai atlieka galvutės atraminių briaunų vaidmenį. Jei slėgis iš viršutinės plokštės į koloną perduodamas per suvirinimo siūles (kolonos galas nėra frezuotas), tada suvirinimo siūlių, pritvirtinančių vieną kolonos flanšą prie plokštės, ilgis nustatomas pagal jų pjovimo būklę. vieno spindulio reakcija:
,
kur yra vienos sijos atramos reakcija, yra kolonos flanšo plotis.
Jei kolonos galas yra frezuotas, tada suvirinimo siūlės atliekamos struktūriškai su minimalia kojele. Siekiant užtikrinti atraminio slėgio perdavimą per visą sijos atraminės briaunos plotį esant dideliam sijos stygų ir siaurų kolonų flanšų pločiui, būtina suprojektuoti praplatintą skersinę siją (d pav.). Paprastai daroma prielaida, kad atraminis slėgis iš plokštės pirmiausia visiškai perkeliamas į traversą, o po to iš traverso į kolonos flanšą; pagal tai apskaičiuojamos siūlės, skirtos traversui pritvirtinti prie plokštės ir kolonos. Kai konstrukcija remiama į koloną iš šono (e), vertikali reakcija perduodama per sijos atraminės briaunos obliuotą galą į atraminio stalo galą, o iš jo į kolonos flanšą. Laikoma, kad atraminio stalo storis yra 5-10 mm didesnis nei sijos atraminės briaunos storis. Jei sijos atraminė reakcija neviršija 200 kN, atraminis stalas gaminamas iš storo kampo su nupjautu flanšu, jei reakcija didesnė, stalas – iš lakšto su obliuotu viršutiniu galu. Kiekviena iš dviejų siūlių, tvirtinančių lentelę prie kolonos, apskaičiuojama 2/3 atramos reakcijos, atsižvelgiant į galimą sijos ir stalo galų nelygiagretumą, gamybos netikslumų pasekmes ir todėl netolygus slėgio perdavimas tarp galų. Reikiamas vienos stalo tvirtinimo siūlės ilgis nustatomas pagal formulę:
.
Kartais stalas suvirinamas ne tik išilgai rezervuarų, bet ir išilgai apatinio galo, šiuo atveju bendras siūlės ilgis nustatomas pagal jėgą, lygią
Kolonos galvutė tarnauja kaip atrama viršutinėms konstrukcijoms (sijų, santvarų) ir tolygiai paskirsto koncentruotą kolonos apkrovą per strypo skerspjūvį.
Ryšys tarp sijų ir kolonų gali būti laisvas arba standus. Vyrių jungtis perduoda tik vertikalias apkrovas (a, b, c, d, e).
Tvirtas sijų sujungimas su kolonomis sudaro rėmo sistemą (e).
Atrakinus sijas iš viršaus, perdengiančios konstrukcijos atraminis mazgas turi skersinį briauną su frezuotu galu, išsikišusiu 15-25 mm, per kurį kolonai perduodamas slėgis (a, b, d pav.). Rečiau naudojama agregato konstrukcija, kai atraminis slėgis perduodamas vidine sijos briauna, esančia virš kolonos flanšo (c, d). Jei viršutinės sijos skersinis atraminis šonkaulis turi išsikišusį galą (a, b, d), tada atraminis slėgis pirmiausia perduodamas į kolonos galvutės atraminę plokštę, tada į galvos atraminę briauną ir iš šios briaunos. prie kolonos sienelės (arba skersinės sijos kiaurymėje (e) ir po to tolygiai paskirstomos per kolonos skerspjūvį. Galvutės atraminė plokštė skirta perduoti slėgį iš sijos galų į atraminius sijos briaunus). galva, todėl jos storis nustatomas ne skaičiavimais, o projektiniais sumetimais ir dažniausiai imamas 16-25 mm.
Iš pagrindo plokštės horizontaliomis siūlėmis slėgis perkeliamas į atraminius galvos šonkaulius, o briaunų galai pritvirtinami prie plokštės.
Šių siūlių kojelė nustatoma pagal formulę
.
Montuojant pagrindo plokštę ant frezuoto kolonos strypo galo, ji užtikrina visišką plokštės kontaktą su kolonos briauna, o atraminis slėgis perduodamas tiesioginiu paviršių kontaktu, o pagrindo plokštę tvirtinančios siūlės yra paimtos struktūriškai.
Atraminės briaunos plotis nustatomas pagal stiprumo gniuždymui sąlygą.
Be to, turi būti įvykdytos sąlygos vietiniam atraminio šonkaulio stabilumui užtikrinti.
.
Galvutės atraminių briaunų apačia sutvirtinta skersinėmis briaunomis, kurios neleidžia jiems išsisukti iš kolonos plokštumos esant netolygiam slėgiui iš viršutinių sijų galų, atsirandančių dėl netikslios gamybos ir montavimo.
Iš atraminių briaunų slėgis per siūles perduodamas kolonos sienelei. Remiantis tuo, reikalingas šonkaulių ilgis.
.
Numatomas siūlių ilgis neturi viršyti .
Taip pat tikrinami šonkauliai dėl šlyties: 
,
čia 2 yra griežinėlių skaičius;
– kolonos sienelės storis arba perėjimo kolonos traversa.
Esant dideliam atraminiam slėgiui, šlyties įtempiai sienoje viršija projektinį atsparumą. Tokiu atveju padidinamas šonkaulio ilgis arba pasirenkama storesnė sienelė. Sienelės storį galite padidinti tik stulpelio viršuje (b). Šis sprendimas sumažina metalo sąnaudas, tačiau yra mažiau technologiškai pažengęs gaminti.
Tolesnis slėgio pasiskirstymas iš kolonos sienelės per visą vientisos kolonos strypo skerspjūvį užtikrinamas ištisinėmis siūlėmis, jungiančiomis flanšus ir sieną.
Per stulpelius (e) slėgis iš traverso į kolonos šakas perduodamas per siūles, kurių kojelė turi būti bent:
.
Kolonos galvutė su sijų atraminėmis briaunomis, esančiomis virš kolonos flanšų (c), yra suprojektuota ir apskaičiuojama panašiai kaip ir ankstesnė, tik kolonos flanšai atlieka galvutės atraminių briaunų vaidmenį. Jei slėgis iš viršutinės plokštės į koloną perduodamas per suvirinimo siūles (kolonos galas nėra frezuotas), tada suvirinimo siūlių, pritvirtinančių vieną kolonos flanšą prie plokštės, ilgis nustatomas pagal jų pjovimo būklę. vieno spindulio reakcija:
,
kur yra vienos sijos atramos reakcija, yra kolonos flanšo plotis.
Jei kolonos galas yra frezuotas, tada suvirinimo siūlės atliekamos struktūriškai su minimalia kojele. Siekiant užtikrinti atraminio slėgio perdavimą per visą sijos atraminės briaunos plotį esant dideliam sijos stygų ir siaurų kolonų flanšų pločiui, būtina suprojektuoti praplatintą skersinę siją (d pav.). Paprastai daroma prielaida, kad atraminis slėgis iš plokštės pirmiausia visiškai perkeliamas į traversą, o po to iš traverso į kolonos flanšą; pagal tai apskaičiuojamos siūlės, skirtos traversui pritvirtinti prie plokštės ir kolonos. Kai konstrukcija remiama į koloną iš šono (e), vertikali reakcija perduodama per sijos atraminės briaunos obliuotą galą į atraminio stalo galą, o iš jo į kolonos flanšą. Laikoma, kad atraminio stalo storis yra 5-10 mm didesnis nei sijos atraminės briaunos storis. Jei sijos atraminė reakcija neviršija 200 kN, atraminis stalas gaminamas iš storo kampo su nupjautu flanšu, jei reakcija didesnė, stalas – iš lakšto su obliuotu viršutiniu galu. Kiekviena iš dviejų siūlių, tvirtinančių lentelę prie kolonos, apskaičiuojama 2/3 atramos reakcijos, atsižvelgiant į galimą sijos ir stalo galų nelygiagretumą, gamybos netikslumų pasekmes ir todėl netolygus slėgio perdavimas tarp galų. Reikiamas vienos stalo tvirtinimo siūlės ilgis nustatomas pagal formulę:
.
Kartais stalas suvirinamas ne tik išilgai rezervuarų, bet ir išilgai apatinio galo, šiuo atveju bendras siūlės ilgis nustatomas pagal jėgą, lygią
.
Ryšys tarp sijų ir kolonų gali būti Laisvas(vyriai) ir sunku. Nemokama sąsaja perkelia tik vertikalias apkrovas. Standžioji mova sudaro rėmo sistemą, galinčią sugerti horizontalias jėgas ir sumažinti konstrukcinį momentą sijose. Šiuo atveju sijos yra greta stulpelio šone.
Su laisva jungtimi sijos dedamos ant kolonos viršaus, o tai užtikrina lengvą montavimą.
Šiuo atveju kolonos galvutė susideda iš plokštės ir briaunų, kurios palaiko plokštę ir perkelia apkrovą į kolonos strypą (pav.).
Jei apkrova kolonai perduodama per frezuotus sijų atraminių briaunų galus, esančius arti kolonos centro, tai dangtelio plokštę iš apačios remia briaunos, einančios po sijų atraminėmis briaunomis (a pav. ir b).
Ryžiai. Kolonų galvutės, kai remiamos sijas iš viršaus
Galvutės šonkauliai privirinami prie pagrindo plokštės ir prie kolonos šakų kiaurymiu arba prie kolonos sienelės vientisu strypu. Siūlės, tvirtinančios galvos briauną prie plokštės, turi atlaikyti visą galvos spaudimą. Patikrinkite juos naudodami formulę
. (8)
Galvos šonkaulio aukštis nustatomas pagal reikiamą siūlių, kurios perkelia apkrovą į kolonėlės šerdį, ilgį (siūlių ilgis neturi būti didesnis nei 85∙β w ∙k f:
. (9)
Galvos šonkaulio storis nustatomas pagal atsparumo gniuždymui sąlygą esant visiškam atramos slėgiui
, (10)
kur yra susmulkinto paviršiaus ilgis, lygus sijos atraminės briaunos pločiui ir dviem kolonos galvutės plokštės storiams.
Nustačius šonkaulio storį, patikrinkite, ar jis nekirptas, naudodami formulę:
. (11)
Jei pernešamos kolonos kanalų ir ištisinės kolonos sienelių sienelių storis yra mažas, reikia patikrinti ir jų kirpimą toje vietoje, kur prie jų pritvirtintos briaunos. Galite padaryti sieną storesnę galvos aukštyje.
Siekiant suteikti standumo pagrindo plokštę laikančioms briaunoms ir sustiprinti kolonos strypo sieneles nuo stabilumo praradimo vietose, kur perduodamos didelės koncentruotos apkrovos, vertikalios apkrovą laikančios briaunos iš apačios įrėmintos horizontaliomis briaunomis.
Galvos atramos plokštė perduoda slėgį iš viršutinės konstrukcijos į galvos briaunas ir yra skirta sijų tvirtinimui prie kolonų tvirtinimo varžtais, kurie fiksuoja sijų projektinę padėtį.
Manoma, kad pagrindo plokštės storis struktūriškai yra 20–25 mm.
Frezuojant kolonos galą, sijų slėgis per pagrindo plokštę perduodamas tiesiai į galvos šonkaulius. Šiuo atveju struktūriškai priskiriamas siūlių, jungiančių plokštę su briaunomis, taip pat su kolonos šakomis, storis.
Jei sija pritvirtinta prie kolonos iš šono (pav.), vertikali reakcija per sijos atraminę briauną perduodama į stalą, privirintą prie kolonos flanšų. Pritvirtintas sijos atraminės briaunos galas ir viršutinis stalo kraštas. Stalo storis yra 20-40 mm didesnis nei sijos atraminės briaunos storis.
Ryžiai. Sijos atremimas ant kolonos iš šono
Patartina lentelę privirinti prie kolonos iš trijų pusių.
Siekiant užtikrinti, kad sija nekabintų ant varžtų ir tvirtai priglustų prie atraminio stalo, sijos atraminės briaunos pritvirtinamos prie kolonos strypo varžtais, kurių skersmuo turi būti 3–4 mm mažesnis už sijos skersmenį. skyles.
13 paskaita
Ūkiai. bendrosios charakteristikos ir klasifikacija
Santvara yra strypų sistema, sujungta viena su kita mazguose ir formuojanti geometriškai nekintamą struktūrą. Santvaros gali būti plokščios (visi strypai guli toje pačioje plokštumoje) ir erdvinės.
Butas santvaros (a pav.) gali suvokti tik savo plokštumoje veikiančią apkrovą ir turi būti apsaugotos nuo savo plokštumos jungtimis ar kitais elementais. Erdvinės santvaros (b, c pav.) sudaro standų erdvinį pluoštą, galintį sugerti bet kuria kryptimi veikiančias apkrovas. Kiekvienas tokios sijos veidas yra plokščia santvara. Erdvės sijos pavyzdys yra bokšto konstrukcija (d pav.).
Ryžiai. Plokščios (a) ir erdvinės (b, c, d) santvaros
Pagrindiniai santvarų elementai yra diržai, kurie sudaro santvaros kontūrą, ir grotelės, susidedančios iš petnešų ir stulpų (pav.).
1 - viršutinis diržas; 2 - apatinis diržas; 3 - petnešos; 4 - stovas
Ryžiai. Santvaros elementai
Atstumas tarp diržo mazgų vadinamas skydeliu ( d ), atstumas tarp atramų - tarpatramis ( l ), atstumas tarp stygų ašių (arba išorinių kraštų) yra santvaros aukštis ( h f).
Santvaros stygos daugiausia veikia išilginėmis jėgomis ir momentu (panašiai kaip vientisų sijų stygos); Santvaros grotelės daugiausia sugeria šoninę jėgą.
Elementų sujungimas mazguose atliekamas tiesiogiai sujungiant vieną elementą su kitu (a pav.) arba naudojant mazgų įdubas (b pav.). . Kad santvaros strypai veiktų daugiausia ašinėmis jėgomis ir būtų galima nepaisyti momentų įtakos, santvaros elementai centruojami išilgai ašių, einančių per svorio centrus.
a – kai grotelių elementai yra tiesiai prie diržo;
b – jungiant elementus naudojant įtvarą
Ryžiai. Santvaros mazgai
Santvaros klasifikuojamos pagal statinę schemą, stygų kontūrą, grotelių sistemą, elementų sujungimo mazguose būdą ir jėgos kiekį elementuose. Pagal statinę schemą Yra santvaros (pav.): sijinės (skeltinės, ištisinės, konsolinės), arkinės, karkasinės ir trosinės.
Suskaidytos sijos sistemos (a pav.) naudojamos pastatų dangoms ir tiltams. Juos lengva gaminti ir montuoti, nereikia montuoti sudėtingų atraminių mazgų, tačiau yra labai daug metalo. Esant dideliems tarpatramiams (daugiau nei 40 m), suskaidytos santvaros yra per didelės ir montuojant jas reikia surinkti iš atskirų elementų. Kai persidengiančių tarpatramių skaičius yra du ar daugiau, naudokite tęstinis ūkiai (b pav.). Jie yra ekonomiškesni metalo suvartojimo požiūriu ir turi didesnį standumą, todėl galima sumažinti jų aukštį. Bet kai atramos nusėda, ištisinėse santvarose atsiranda papildomų jėgų, todėl jų naudoti ant silpnų nuslūgusių pamatų nerekomenduojama. Be to, tokių konstrukcijų montavimas yra sudėtingas.
a - padalintas spindulys; 6 - ištisinis spindulys; c, e - konsolė;
g - rėmas; d - išlenktas; g - kabelinė; z - kombinuotas :
Ryžiai. Santvarų sistemos
Konsolė santvaros (c, e pav.) naudojamos stogams, bokštams, elektros oro linijų atramoms. Rėmas sistemos (e pav.) yra ekonomiškos plieno sąnaudų požiūriu, mažesnių matmenų, tačiau montavimo metu yra sudėtingesnės.Jų naudojimas racionalus ilgo tarpatramio pastatams. Taikymas išlenktas sistemos (e pav.), nors ir taupo plieną, didina patalpos tūrį ir atitvarinių konstrukcijų paviršių.Jų naudojimą lemia daugiausia architektūriniai reikalavimai. IN kabelinė santvaros (g pav.) visi strypai veikia tik įtempti ir gali būti pagaminti iš lanksčių elementų, pvz., plieninių trosų. Visų tokių santvarų elementų įtempimas pasiekiamas parenkant stygų ir grotelių kontūrus, taip pat sukuriant išankstinį įtempimą. Darbas tik įtemptas leidžia visiškai išnaudoti didelio stiprumo plieno savybes, nes stabilumo problemos pašalinamos. Kabelių santvaros yra racionalios ilgo tarpatramio grindims ir tiltams. Taip pat naudojamos kombinuotos sistemos, susidedančios iš sijos, sutvirtintos iš apačios spengelu arba petnešomis, arba iš viršaus su arka (h pav.). Šios sistemos yra lengvai pagaminamos (dėl mažesnio elementų skaičiaus) ir yra efektyvios sunkiose konstrukcijose, taip pat konstrukcijose su judančiais apkrovomis. Labai efektyvu naudoti kombinuotas sistemas stiprinant konstrukcijas, pavyzdžiui, armuojant siją, jei jos laikomoji galia yra nepakankama, su santvara ar statramsčiais.
Priklausomai nuo diržų kontūrai santvaros skirstomos į segmentines, daugiakampes, trapecijos, su lygiagrečiais diržais ir trikampes (pav.).
Plieno suvartojimo požiūriu ekonomiškiausia yra santvara, nubrėžta pagal momentinę diagramą. Vieno tarpatramio sijų sistemai su tolygiai paskirstyta apkrova tai yra segmentinis santvara su paraboliniu diržu (a pav ). Tačiau kreivinis diržo kontūras padidina gamybos sudėtingumą, todėl šiuo metu tokios santvaros praktiškai nenaudojamos.
Labiau priimtina daugiakampis kontūras (b pav.) su diržo lūžiu kiekviename mazge. Jis gana tiksliai atitinka momentinės diagramos parabolinį kontūrą ir nereikalauja kreivių elementų gamybos. Tokios santvaros kartais naudojamos dideliems tarpatramiams uždengti ir tiltuose.
a - segmentinis; b - daugiakampis; c - trapecijos formos; g - su lygiagrečiais diržais; d, f, g, i – trikampis
Ryžiai. Santvaros diržų kontūrai:
Ūkiai trapecijos formos kontūrai (c pav.) turi dizaino pranašumų pirmiausia dėl mazgų supaprastinimo. Be to, naudojant tokias santvaras dangoje, galima sukonstruoti standų rėmo mazgą, kuris padidina rėmo standumą.
Ūkiai su lygiagretūs diržai (d pav.) turi vienodo ilgio gardelės elementus, vienodą mazgų išdėstymą, didžiausią elementų ir dalių pakartojamumą bei galimybę juos suvienodinti, o tai prisideda prie jų gamybos industrializacijos.
Ūkiai trikampis kontūrai (e, f, g, i pav.) yra racionalūs konsolinėms sistemoms, taip pat sijų sistemoms su koncentruota apkrova tarpatramio viduryje (gegnių santvaros). Esant paskirstytai apkrovai, trikampės santvaros padidino metalo suvartojimą. Be to, jie turi nemažai dizaino trūkumų. Aštrus atraminis blokas yra sudėtingas ir leidžia tik šarnyriškai sukabinti su kolonomis. Viduriniai breketai pasirodo itin ilgi, o jų skerspjūvis turi būti parinktas maksimaliam lankstumui, o tai sąlygoja pernelyg didelį metalo sunaudojimą.
Pagal elementų sujungimo būdą Prie mazgų santvaros skirstomos į suvirintas ir varžtais. Konstrukcijose, pagamintose iki 50-ųjų, taip pat buvo naudojamos kniedytos jungtys. Pagrindiniai santvarų tipai yra suvirinti. Surinkimo mazguose paprastai naudojamos varžtinės jungtys su didelio stiprumo varžtais.
Pagal didžiausių pastangų dydį paprastai atskirkite lengvas santvaras su elementų sekcijomis iš paprastų valcuotų arba išlenktų profilių (su jėgomis strypuose N< 3000 kN) ir sunkios santvaros su kompozitiniais profilio elementais (N> 3000 kN).
Santvarų efektyvumą galima padidinti jas iš anksto įtempiant.
Santvarų grotelių sistemos
Santvarose naudojamos grotelių sistemos parodytos fig.
a - trikampis; b - trikampis su stelažais; c, d - įstrižainė; d - santvarinis; e - kryžius; g - kryžius; ir - rombinis; k - pusiau įstrižainė
Ryžiai. Santvarų grotelių sistemos
Grotelių tipo pasirinkimas priklauso nuo apkrovos taikymo modelio, stygų kontūro ir dizaino reikalavimų. Siekiant užtikrinti mazgų kompaktiškumą, patartina, kad kampas tarp petnešų ir diržo būtų 30...50 0 ribose.
Trikampė sistema gardelė (a pav.) turi mažiausią bendrą elementų ilgį ir mažiausią mazgų skaičių. Yra ūkių su kylantis Ir žemyn atraminiai petnešos.
Vietose, kur taikomos koncentruotos apkrovos (pavyzdžiui, vietose, kur remiamos stogo sijos), galima įrengti papildomus stelažus arba pakabas (b pav.). Šie stelažai taip pat padeda sumažinti numatomą diržo ilgį. Lentynos ir pakabos veikia tik vietiniams kroviniams.
Trikampių grotelių trūkumas yra ilgų suspaustų petnešų buvimas, dėl kurio reikia papildomai sunaudoti plieno, kad būtų užtikrintas jų stabilumas.
IN įstrižainės gardelėje (c, d pav.) visos petnešos turi vieno ženklo jėgas, o stelažai – kitokio. Įstrižinė gardelė yra imlesnė metalui ir darbui, palyginti su trikampe gardele, nes bendras grotelių elementų ilgis yra ilgesnis ir joje yra daugiau mazgų. Esant mažam santvaros aukščiui ir didelėms mazgų apkrovoms, patartina naudoti įstrižainę gardelę.
Šprengelnaja tinklelis (e pav.) naudojamas koncentruotoms apkrovoms už mazgo pritaikyti viršutinei stygai, taip pat kai reikia sumažinti numatomą diržo ilgį. Tai reikalauja daugiau darbo jėgos, tačiau gali sumažinti plieno suvartojimą.
Kirsti grotelės (e pav.) naudojamos, kai santvarą apkrauna ir viena, ir kita kryptimi (pavyzdžiui, vėjo apkrova). Ūkiuose su diržais, pagamintais iš prekės ženklų, galite naudoti kirsti grotelės (g pav.) iš pavienių kampų su petnešomis, pritvirtintomis tiesiai prie trišakio sienelės.
RombinisIr pusiau įstrižai grotelės (i, j pav.) dėl dviejų breketų sistemų turi didelį standumą; Šios sistemos naudojamos tiltuose, bokštuose, stiebuose ir jungtyse, siekiant sumažinti projektinį strypų ilgį.
Santvaros strypų sekcijų tipai
Kalbant apie suspaustų santvarų strypų plieno sąnaudas, efektyviausia yra plonasienė vamzdinė sekcija (a pav.). Apvalus vamzdis turi palankiausią medžiagos pasiskirstymą suspaustų elementų svorio centro atžvilgiu, o skerspjūvio plotas lygus kitiems profiliams, jo sukimosi spindulys yra didžiausias (i ≈ 0,355d), vienodas visomis kryptimis. , todėl galima gauti mažiausiai lankstumo meškerę. Vamzdžių naudojimas santvarose leidžia sutaupyti plieną iki 20...25%.
Ryžiai. Šviesių formų elementų sekcijų tipai
Didelis apvalių vamzdžių pranašumas yra geras supaprastinimas. Dėl to vėjo slėgis jas yra mažesnis, o tai ypač svarbu aukštoms atviroms konstrukcijoms (bokštams, stiebams, kranams). Vamzdžiai mažai sulaiko šerkšną ir drėgmę, todėl yra atsparesni korozijai, juos lengva valyti ir dažyti. Visa tai padidina vamzdinių konstrukcijų ilgaamžiškumą. Siekiant išvengti korozijos, vidines vamzdžio ertmes reikia užsandarinti.
Stačiakampės išlenktos uždaros sekcijos (b pav.) leidžia supaprastinti elementų sujungimus. Tačiau santvaros, pagamintos iš lenktų uždarų profilių su bekraštiniais mazgais, reikalauja didelio gamybos tikslumo ir gali būti gaminamos tik specializuotose gamyklose.
Dar visai neseniai lengvos santvaros buvo projektuojamos daugiausia iš dviejų kampų (c, d, e, f pav.). Tokios sekcijos turi platų plotų spektrą ir yra patogios montuojant sujungimus ant įdubų ir pritvirtinant prie santvarų esančias konstrukcijas (tvarsčius, stogo plokštes, raiščius). Reikšmingas šios dizaino formos trūkumas yra: daugybė skirtingų standartinių dydžių elementų, daug metalo sąnaudų jungiamosioms detalėms ir tarpinėms, didelis gamybos darbo intensyvumas ir tarpų tarp kampų buvimas, o tai skatina koroziją. Strypai, kurių skerspjūvis yra du kampai, suformuoti trišakiu, nėra veiksmingi dirbant suspaudžiant.
Naudojant santykinai nedidelę jėgą, santvaros strypai gali būti pagaminti iš pavienių kampų (g pav.). Šią sekciją lengviau gaminti, ypač naudojant neformuotus mazgus, nes joje yra mažiau surinkimo dalių ir nėra uždarytų tarpų valymui ir dažymui.
T formos strypų naudojimas santvarų diržams (i pav.) leidžia žymiai supaprastinti mazgus. Tokioje santvaroje breketų ir stelažų kampus galima suvirinti tiesiai prie trišakio sienelės be įdubimų. Tai perpus sumažina surinkimo dalių skaičių ir sumažina gamybos darbo intensyvumą:
Jei santvaros diržas veikia, be ašinės jėgos, dar ir lenkiant (su papildomo mazginio apkrovos perdavimu), racionali yra I-sijos arba dviejų kanalų atkarpa (j, l pav.).
Gana dažnai santvarų elementų sekcijos yra paimtos iš skirtingų profilių tipų: juostos iš I formos sijų, grotelės iš lenktų uždarų profilių arba diržai iš T formos strypų, grotelės iš porinių arba pavienių kampų. Šis kombinuotas sprendimas pasirodo racionalesnis.
Suspausti santvaros elementai turi būti suprojektuoti taip, kad būtų vienodai stabilūs dviem viena kitai statmenomis kryptimis. To paties dizaino ilgio l x = l y sekcijos iš apvalių vamzdžių ir kvadratinių išlenktų uždarų profilių atitinka šią sąlygą.
Santvarose, pagamintose iš suporuotų kampų, panašūs inercijos spinduliai (i x ≈ i y) turi nevienodus kampus, išdėstytus didelėse lentynose (d pav.). Jei apskaičiuotas ilgis santvaros plokštumoje yra du kartus mažesnis nei iš plokštumos (pavyzdžiui, esant santvarai), nevienodų kampų atkarpa, sujungta mažais flanšais (e pav.), yra racionali, nes šiuo atveju i y ≈ 2i x.
Sunkiųjų santvarų strypai nuo lengvųjų skiriasi tuo, kad turi galingesnes ir išvystytas dalis, sudarytas iš kelių elementų (pav.).
Ryžiai. Sunkiųjų santvarų elementų sekcijų tipai
Santvarų strypų projektinio ilgio nustatymas
Suspaustų elementų laikomoji galia priklauso nuo jų projektinio ilgio:
l ef = μ× l, (1)
Kur ts - ilgio sumažinimo koeficientas, priklausomai nuo strypo galų tvirtinimo būdo;
l- geometrinis strypo ilgis (atstumas tarp mazgų centrų arba tvirtinimo taškų nuo poslinkio).
Iš anksto nežinome, kuria kryptimi strypas susvyruos praradus stabilumą: santvaros plokštumoje ar statmena kryptimi. Todėl suspaustiems elementams būtina žinoti projektinius ilgius ir patikrinti stabilumą abiem kryptimis. Lankstūs ištempti strypai nuo savo svorio gali nusmukti, transportavimo ir montavimo metu lengvai pažeidžiami, o veikiant dinaminei apkrovai gali vibruoti, todėl jų lankstumas yra ribotas. Norint patikrinti lankstumą, būtina žinoti apskaičiuotą ištemptų strypų ilgį.
Naudodamiesi pramoninio pastato santvaros su žibintu pavyzdžiu (pav.), apsvarstysime numatomų ilgių nustatymo būdus. Galimas santvaros stygų kreivumas prarandant stabilumą jos plokštumoje gali atsirasti tarp mazgų (a pav.).
Todėl skaičiuojamas stygos ilgis santvaros plokštumoje lygus atstumui tarp mazgų centrų (μ = 1). Sulenkimo forma nuo santvaros plokštumos priklauso nuo taškų, kuriuose diržas apsaugotas nuo pasislinkimo. Jei standžios metalinės arba gelžbetonio plokštės klojamos išilgai viršutinės stygos, privirinamos arba prisukamos prie diržo, tai šių plokščių plotis (dažniausiai lygus atstumui tarp mazgų) lemia numatomą diržo ilgį. Jei profiliuotas paklotas, pritvirtintas tiesiai prie juostos, naudojamas kaip stogo danga, tada diržas yra apsaugotas nuo stabilumo praradimo per visą ilgį. Kai stogas dengiamas išilgai garbanų, numatomas stygos ilgis nuo santvaros plokštumos yra lygus atstumui tarp garvelių, apsaugotų nuo pasislinkimo horizontalioje plokštumoje. Jei raišteliai nėra pritvirtinti raiščiais, jie negali užkirsti kelio santvaros stygai judėti ir numatomas stygos ilgis bus lygus visam santvaros tarpatram. Tam, kad tvarsčiai tvirtintų diržą, reikia įrengti horizontalias jungtis (b pav.) ir prie jų sujungti kotelius. Tarpinės turi būti dedamos dangos srityje po žibintu.
A - viršutinės stygos deformacija praradus stabilumą santvaros plokštumoje; b, c - tas pats, iš santvaros plokštumos; d – gardelės deformacija
Ryžiai. Nustatyti santvaros elementų projektinius ilgius
Taigi, apskaičiuotas stygos ilgis nuo santvaros plokštumos paprastai yra lygus atstumui tarp taškų, apsaugotų nuo poslinkio. Elementai, kurie pritvirtina diržą, gali būti stogo dangos plokštės, įtvarai, jungtys ir statramsčiai. Montavimo metu, kai stogo elementai dar nėra sumontuoti santvaros tvirtinimui, iš jų plokštumos galima naudoti laikinus surišimus ar tarpiklius.
Nustatant grotelių elementų projektinį ilgį, galima atsižvelgti į mazgų standumą. Kai prarandamas stabilumas, suspaustas elementas linkęs pasukti mazgą (d pav.). Prie šio mazgo esantys strypai atsparūs lenkimui. Didžiausią atsparumą mazgo sukimuisi užtikrina ištempti strypai, nes dėl jų deformacijos dėl lenkimo sumažėja atstumas tarp mazgų, o dėl pagrindinės jėgos šis atstumas turėtų padidėti. Suspausti strypai silpnai atsparūs lenkimui, nes sukimosi ir ašinės jėgos deformacijos yra nukreiptos viena kryptimi, be to, jie patys gali prarasti stabilumą. Taigi kuo labiau ištempti strypai yra greta mazgo ir tuo jie yra galingesni, t.y. kuo didesnis jų linijinis standumas, tuo didesnis atitinkamo strypo suspaudimo laipsnis ir trumpesnis jo projektinis ilgis. Galima nepaisyti suspaustų strypų poveikio suspaudimui.
Suspaustas diržas yra silpnai suspaustas mazguose, nes greta mazgo esančių tempiamųjų grotelių elementų linijinis standumas yra mažas. Todėl, nustatydami numatomą diržų ilgį, neatsižvelgėme į mazgų standumą. Tas pats pasakytina apie atraminius petnešus ir stelažus. Jiems projektiniai ilgiai, kaip ir diržų, yra lygūs geometriniam ilgiui, t.y. atstumas tarp mazgų centrų.
Kitiems gardelės elementams taikoma tokia schema. Viršutinės stygos mazguose dauguma elementų yra suspausti, o suspaudimo laipsnis mažas. Šie mazgai gali būti laikomi šarnyriniais. Apatinio stygos mazguose dauguma mazge susiliejančių elementų yra ištempti. Šie mazgai yra elastingai suspausti.
Suspaudimo laipsnis priklauso ne tik nuo strypų, esančių šalia suspausto elemento, jėgų ženklo, bet ir nuo įrenginio konstrukcijos. Jei yra mazgą suveržiantis įtvaras, užspaudimas yra didesnis, todėl pagal standartus santvarose su mazgo įtvaromis (pavyzdžiui, iš suporuotų kampų) numatomas ilgis santvaros plokštumoje yra 0,8× l, o santvarose su elementais besiribojančiais nuo galo iki galo, be mazgų įdubų - 0,9× l .
Praradus stabilumą nuo santvaros plokštumos, suspaudimo laipsnis priklauso nuo stygų sukimo standumo. Įdubos yra lanksčios iš savo plokštumos ir gali būti laikomos lakštiniais vyriais. Todėl santvarose su mazgais ant įdubų, numatomas gardelės elementų ilgis yra lygus atstumui tarp mazgų l 1 . Santvarose su stygomis iš uždarų profilių (apvalių arba stačiakampių vamzdžių), turinčių didelį sukimo standumą, projektinio ilgio sumažinimo koeficientas gali būti lygus 0,9.
Lentelėje pateikiami apskaičiuoti elementų ilgiai dažniausiai naudojamiems plokščių santvarų atvejams.
Lentelė – Projektiniai santvaros elementų ilgiai
Pastaba. l-geometrinis elemento ilgis (atstumas tarp mazgų centrų); l 1 - atstumas tarp mazgų centrų, apsaugotų nuo pasislinkimo nuo santvaros plokštumos (santvaros stygos, petnešos, dengiančios plokštės ir kt.).
Gniuždomųjų ir tempiamųjų elementų skerspjūvių parinkimas
Suspaustų elementų skerspjūvio parinkimas
Suspaustų santvaros elementų sekcijų parinkimas prasideda nuo reikiamo ploto nustatymo iš stabilumo sąlygos
, (2)
.
1) Preliminariai galima daryti prielaidą, kad lengvų santvarų diržams l = 60 - 90, o grotelių l = 100 - 120. Didesnės lankstumo vertės gaunamos įdedant mažiau pastangų.
2) Pagal reikiamą plotą iš asortimento parenkamas tinkamas profilis, nustatomos jo faktinės geometrinės charakteristikos A, i x, i y.
3) Raskite l x = l x /i x ir l y = l y / aš y , Siekiant didesnio lankstumo, nurodomas koeficientas j.
4) Atlikite stabilumo patikrą naudodami (2) formulę.
Jei anksčiau buvo neteisingai nustatytas strypo lankstumas, o bandymas parodė per didelį įtempimą arba reikšmingą (daugiau nei 5–10 %) per mažą įtempimą, sekcija koreguojama, imant tarpinę vertę tarp iš anksto nustatytos ir faktinės lankstumo vertės. Paprastai antrasis metodas pasiekia savo tikslą.
Pastaba. Suspaustų elementų, pagamintų iš valcuotų profilių, vietinis stabilumas gali būti laikomas užtikrintu, nes valcavimo sąlygos lemia, kad profilių flanšų ir sienelių storis yra didesnis nei reikalaujama iš stabilumo sąlygų.
Renkantis profilių tipą, reikia atsiminti, kad racionali pjūvis yra toks, kuris turi vienodą lankstumą tiek plokštumoje, tiek santvaros plokštumos atžvilgiu (vienodo stabilumo principas), todėl priskiriant profilius reikia atkreipkite dėmesį į efektyviųjų ilgių santykį. Pavyzdžiui, jei projektuojame santvarą iš kampų ir skaičiuojami elemento ilgiai plokštumoje ir iš plokštumos yra vienodi, tada racionalu pasirinkti nelygius kampus ir sudėti juos į dideles lentynas, nes šiuo atveju i x ≈ i y ir kada l x = l y λ x ≈ λ y . Jei apskaičiuotas ilgis yra už plokštumos l y yra du kartus didesnis už projektinį ilgį plokštumoje l x (pavyzdžiui, viršutinė styga srityje po žibintu), tada racionalesnė atkarpa būtų dviejų nevienodų kampų atkarpa, išdėstyta kartu su mažomis lentynėlėmis, nes šiuo atveju i x ≈ 0,5×i y ir ties l x =0,5× l y λ x ≈ λ y . Grotelių elementams esant l x =0,8× l y racionaliausia būtų vienodų kampų atkarpa. Santvarų stygoms geriau suprojektuoti nevienodų kampų atkarpą, išdėstytą kartu su mažesniais flanšais, kad būtų užtikrintas didesnis standumas nuo plokštumos keliant santvarą.
Tempiamųjų elementų pjūvio parinkimas
Reikalingas ištemptos santvaros strypo skerspjūvio plotas nustatomas pagal formulę
. (3)
Tada pagal asortimentą parenkamas artimiausio didesnio ploto profilis. Tokiu atveju priimtino skerspjūvio tikrinti nereikia.
Strypų skerspjūvių pasirinkimas maksimaliam lankstumui
Santvaros elementai paprastai turi būti suprojektuoti iš standžių strypų. Standumas ypač svarbus suspaustiems elementams, kurių ribinę būseną lemia stabilumo praradimas. Todėl suspaustiems santvaros elementams SNiP nustato maksimalaus lankstumo reikalavimus, kurie yra griežtesni nei užsienio norminiuose dokumentuose. Didžiausias lankstumas suspaustiems santvarų ir jungčių elementams priklauso nuo strypo paskirties ir jo apkrovos laipsnio: , kur N - projektinė jėga, j×R y ×g c – laikomoji galia.
Įtempimo strypai taip pat neturėtų būti pernelyg lankstūs, ypač esant dinaminėms apkrovoms. Esant statinėms apkrovoms, tempiamųjų elementų lankstumas ribojamas tik vertikalioje plokštumoje. Jei įtempimo elementai yra iš anksto įtempti, jų lankstumas nėra ribojamas.
Daugelis lengvų santvarų strypų turi mažas jėgas, taigi ir mažus įtempius. Šių strypų skerspjūviai parenkami siekiant maksimalaus lankstumo. Tokie strypai dažniausiai apima papildomus stulpelius trikampėje grotelėje, įtvarus santvarų vidurinėse plokštėse, tvirtinimo elementus ir kt.
Žinant numatomą strypo ilgį l ef ir ribinio lankstumo l pr reikšmę, nustatome reikiamą sukimosi spindulį i tr = l ef/l tr. Remdamiesi juo, asortimente parenkame sekciją, kurios plotas yra mažiausias.
Kolonos skirtos apkrovai iš aukščiau esančių konstrukcijų per pamatą perkelti į žemę. Priklausomai nuo to, kaip kolonai veikia apkrova, skiriamos centralizuotai suspaustos, ekscentriškai suspaustos ir suspaustos-lenkimo kolonos. Centriniu būdu suspaustos kolonos veikia išilgine jėga, kuri veikia išilgai kolonos ašies ir sukelia vienodą jos skerspjūvio suspaudimą. Ekscentriškai suspaustos kolonos ir gniuždomosios lenkimo kolonos, be ašinio suspaudimo nuo išilginės jėgos, taip pat veikia lenkimą nuo momento.
Stulpeliai susideda iš trijų pagrindinių dalių: strypas , kuris yra pagrindinis kolonos laikantis elementas; galva , tarnaujantis kaip atrama viršutinėms konstrukcijoms ir pritvirtinant jas prie kolonos; bazės , paskirstant koncentruotą apkrovą nuo kolonos per pamato paviršių, suteikiant tvirtinimą naudojant inkarinius varžtus.
Stulpeliai skiriasi: pagal tipą – pastovaus ir kintamo aukščio ruožuose; pagal konstrukciją strypo sekcijos yra vientisos (tvirtasienės) ir kiaurymės (grotelės).
Renkantis kolonos sekcijos tipą, reikia stengtis gauti ekonomiškiausią sprendimą, atsižvelgiant į apkrovos dydį, atraminių konstrukcijų sujungimo patogumą, eksploatavimo sąlygas, gamybos galimybes.
Pagrindinis kietųjų kolonų tipas, kartu su valcuotomis, yra suvirinta I-sija, sudaryta iš trijų valcuoto plieno lakštų, kurią patogiausia gaminti naudojant automatinį suvirinimą ir leidžianti lengvai sujungti laikančias konstrukcijas. Perėjimo kolonos šerdį sudaro dvi atšakos (valcuoti kanalai arba I-sijos), sujungtos jungiamaisiais elementais juostelių arba breketų pavidalu, kurie užtikrina bendrą atšakų veikimą ir daro didelę įtaką visos kolonos stabilumui. ir jos šakos.
Trikampė petnešų gardelė yra standesnė nei lentjuostės, nes kolonos paviršiaus plokštumoje sudaro santvarą, kurios visi elementai veikia veikiami ašinių jėgų. Rekomenduojama naudoti kolonose, apkrautose didesne nei 2500 kN išilgine jėga arba esant dideliam atstumui tarp šakų (daugiau nei 0,8 m). Lentos sukuria nesutvirtinamą sistemą kolonos paviršiaus plokštumoje su standžiais mazgais ir lenkimo elementais.
Vidinių paviršių patikrinimui ir galimam dažymui per dviejų šakų kolonas tarp šakų flanšų sudaromas ne mažesnis kaip 100 mm tarpas.
Stulpelio dizaino schema
Ryžiai. 4.1. Stulpelio dizaino schema
Apskaičiuotas stulpelio ilgis lef Atsižvelgiant į kolonos tvirtinimo pamatuose ir suporavimo su viršutinėje dalyje esančia sija, būdus, manoma, kad jis yra lygus:
lef = μ l,
Kur l - geometrinis stulpelio ilgis;
μ – efektyvaus ilgio koeficientas, imamas atsižvelgiant į jo galų tvirtinimo sąlygas ir apkrovos tipą (išilginei jėgai veikiant koloną iš viršaus: μ = 1 – su šarnyriniu abiejų kolonos galų tvirtinimu; μ = 0,7 – kai vienas kolonos galas yra standžiai pritvirtintas, o kitas – šarnyrinis).
Kai sijos remiamos į koloną iš viršaus, kolona viršutiniame gale traktuojama kaip šarnyrinė. Kolonos tvirtinimas prie pamatų gali būti šarnyrinis arba standus. Jei pamatai pakankamai masyvūs, o kolonos pagrindas išvystytas ir turi patikimą inkarą, kolona gali būti laikoma įspausta pamatuose.
Centrinio gniuždymo jėga veikiančių elementų stiprumo apskaičiavimas N turi būti atlikta pagal formulę
Kur An– grynasis skerspjūvio plotas.
Kolonėlės stabilumo centrinio suspaudimo metu apskaičiavimas atliekamas pagal formulę
Kur φ – stabilumo koeficientas esant centriniam suspaudimui, paimtas pagal sąlyginį lankstumą įvairių tipų stabilumo kreivėms pagal lentelę. 3.11.
4.1. Riedėjimo kolonėlės skaičiavimas
4.1 pavyzdys. Pasirinkite vientisą koloną, pagamintą iš valcuotų plataus flanšo kolonos I sijų su aukščiu l= 6 m. Kolona apačioje ir viršuje yra šarnyriniais. Projektinė išilginė jėga N= 1000 kN. Statybinė medžiaga – plieno klasė C245 su projektiniu atsparumu Ry γ Su= 1.
Ryžiai. 4.2. Riedėjimo kolonos sekcija
Apskaičiuotus stulpelio ilgius nustatome ašims statmenose plokštumose x-x Ir oho:
Vidutinio ilgio kolonų, kurių jėga iki 2500 kN, išankstinis lankstumas nustatomas λ = 100...60. Mes priimame λ = 100.
Sąlyginis stulpelio lankstumas nustatomas pagal formulę
V′′ (žr. 3.12 lentelę) nustatome stabilumo koeficientą esant centriniam suspaudimui j= 0,560.
Apskaičiuojame reikiamą skerspjūvio plotą:
Raskite reikiamus sukimosi spindulius:
Iš asortimento priimame plataus flanšo I-siją Ι 23 K2 / GOST 26020-83, turintis skerspjūvio plotą A= 75,77 cm 2; sukimosi spinduliai і X= 10,02 cm ir і y= 6,04 cm.
Lankstumo apibrėžimas:
λ X = lX/і X= 600 / 10,02 = 59,88; λ y = ly/і y= 600 / 6,04 = 99,34.
Sąlyginis maksimalus kolonėlės lankstumas
Pagal sąlyginį lankstumą y apibrėžti j= 0,564.
Stulpelio stabilumą tikriname mažiausio standumo plokštumoje (ašies atžvilgiu y-y):
Skyrius priimtas.
Jeigu nesilaikoma kolonos stabilumo sąlygos, koreguojami sekcijų matmenys (priimamas greta esantis valcuotų gaminių skaičius pagal asortimentą) ir pakartotinai tikrinami.
4.2. Ištisinės suvirintos kolonos skaičiavimas ir projektavimas
4.2 pavyzdys. Pasirinkite vientisą suvirintą simetriškos I profilio koloną, pagamintą iš trijų valcuotų lakštų, pagal 3.4 pavyzdį. Apačioje kolona standžiai įspausta į pamatą, viršuje – šarnyru prie sijų. Žymėjimai: darbinės platformos pakloto viršus 13 m Konstrukcijos medžiaga pagal lentelę. 2.1 – plieno klasė C245 su projektiniu atsparumu Ry= 24 kN/cm2. Darbo sąlygų veiksnys γ Su= 1.
Stulpelio projektavimo schema pav. 4.1. Išilginė jėga N, suspaudžiant koloną, yra lygus dviem reakcijoms (skersinėms jėgoms) iš pagrindinių sijų, besiremiančių į koloną:
N = 2K max = 2 1033,59 = 2067,18 kN.
Kolonos geometrinis ilgis (nuo pamatų iki pagrindinės sijos apačios) yra lygus darbinės platformos grindų lygiui atėmus faktinį grindų konstrukcijos aukštį, kurį sudaro pagrindinės sijos aukštis ant atramos h o , denio sijos aukštis hmlrd ir grindų storis tn, plius kolonos pagrindo gylis žemiau gatavo grindų lygio (priimamas 0,6–0,8 m gylis):
Jei sijos narvelyje yra pagalbinė sija (kai sijos yra sujungtos grindimis), sijos aukštis pridedamas prie grindų aukščio hbv.
Apskaičiuoti stulpelių ilgiai plokštumose, statmenose ašims x-x Ir oho:
Ryžiai. 4.3. Tvirtos suvirintos kolonos atkarpa
Nustatyta pagal vidutinio ilgio stulpelio lankstumą λ = 100 – 60 kolonoms, kurių jėga iki 2500 kN; λ = 60 – 40 – kolonoms, kurių jėga 2500 –4000 kN; galingesnėms kolonoms priimtinas lankstumas λ = 40 – 30.
Mes priimame λ = 80.
Sąlyginis kolonėlės lankstumas
Pagal sąlyginį lankstumą I ruože, kurio stabilumo kreivės tipas ′′ V′′ nustatome stabilumo koeficientą esant centriniam suspaudimui j= 0,697 (žr. 3.11 lentelę).
Reikalingas stulpelio skerspjūvio plotas
Reikalingi sekcijos sukimosi spinduliai:
ix = iy = lx/l= 813 / 80 = 10,16 cm.
Naudojant iš lentelės. 4.1 sukimosi spindulio priklausomybės nuo sekcijos tipo ir jos matmenų (aukštis h ir plotis b), I spinduliui apibrėžiame:
h =ix/k 1 = 10,16 / 0,43 = 23,63 cm;
b =iy/k 2 = 10,16 / 0,24 = 42,33 cm;
Dėl technologinių priežasčių (nuo automatinio juosmens siūlių suvirinimo būklės) sienos aukštis hw neturėtų būti mažesnis už diržo plotį bf. Priskiriame sekcijų matmenis, susiejame juos su standartiniu lakštų pločiu: 
Tolesni skaičiavimai atliekami tik ašies atžvilgiu oho, nes strypo lankstumas šios ašies atžvilgiu bus beveik dvigubai didesnis nei ašies atžvilgiu x-x.
Sienelės storis nustatomas iki minimumo, atsižvelgiant į jos vietinio stabilumo būklę ir yra 6–16 mm.
Sąlyginio lankstumo ribojimas
Sienos lankstumas (projektinio sienos aukščio ir storio santykis hw/tw) centralizuotai suspaustose I-sijos kolonose, atsižvelgiant į vietinės sienos stabilumo būklę, neturėtų viršyti 
kur vertės nustatomos iš lentelės. 4.2.
Nustatykite sienelės storį ties 
Mes priimame sieną iš lakšto, kurio skerspjūvis yra 400 × 8 mm, o skerspjūvio plotas
Jei dėl projektavimo priežasčių sienelės storis tw priėmė mažiau tw, min nuo vietinio stabilumo sąlygos, tuomet siena turi būti sutvirtinta porine arba vienpuse išilgine standumo briauna, dalijančia projektinį sienos skyrių per pusę (4.4 pav.). Išilginiai šonkauliai turėtų būti įtraukti į projektinį strypo skerspjūvį:
Askaičiuoti =A+å Ap.
Legenda:`
l– sąlyginis elemento lankstumas, į kurį atsižvelgiama siekiant stabilumo esant centriniam suspaudimui;
`l 1 – sąlyginis elemento lankstumas, į kurį atsižvelgiama siekiant stabilumo momento plokštumoje.
Pastabos: 1. Dėžutės formos profiliai apima uždarus stačiakampius profilius (kompozicinius, išlenktus stačiakampius ir kvadratinius).
2. Dėžutės skyriuje su m> 0 vertė ` luw turėtų būti nustatytas sienai, lygiagrečiai lenkimo momento plokštumai.
3. Vertėms 0 < m < 1.0 vertės ` luw turėtų būti nustatytas tiesine interpoliacija tarp reikšmių, apskaičiuotų naudojant m= 0 ir m= 1,0.
Lentynos iškyšos pločio santykis bef = (bf – tw)/2 = (40 – 8) / 2 = 19,6 cm
iki lentynos storio tf centralizuotai suspaustuose elementuose su sąlyginiu lankstumu
l= 0,8 – 4 pagal lentynos vietinio stabilumo sąlygą neturi viršyti
iš kur nustatome minimalų lentynos storį:
Reikalingas vienos lentynos plotas
Ryžiai. 4.4.
Reikalingas lentynos storis
Mes priimame
Sekcijos aukštis
h = hw + 2tf= 400 + 2 ∙ 1,2 = 42,4 cm.
Lentynos plotas
Apskaičiuojame sekcijos geometrines charakteristikas:
- kvadratas
– inercijos momentas apie ašį oho(neatsižvelgiame į sienos inercijos momentą)
– inercijos spindulys
– tikrasis lankstumas
– sąlyginis lankstumas
– stabilumo koeficientas esant centriniam suspaudimui
Bendras stulpelio stabilumas y-y ašies atžvilgiu
Bendro stulpelio stabilumo ašies atžvilgiu patikrinimas y-y:
Kur gSu= 1 – darbo sąlygų koeficientas pagal lentelę. 1.3.
Nepakankama įtampa kolonoje
Skyrius priimtas.
Jei kolonos stabilumo sąlyga nesilaikoma, sekcijų matmenys koreguojami ir dar kartą tikrinami. Reguliavimas, kaip taisyklė, atliekamas keičiant lentynų dydį, atsižvelgiant į privalomą jų vietinio stabilumo būklę.
Norėdami sustiprinti sekcijos kontūrą ir kolonos sieną, kai 
sumontuokite skersinius standiklius, esančius atstumu a= (2,5...3)hw vienas nuo kito; Kiekvienas siunčiantis elementas turi turėti ne mažiau kaip dvi briaunas (žr. 4.4 pav.). Minimalūs išsikišančios dalies matmenys br ir storis tr skersiniai standikliai imami taip pat, kaip ir pagrindinėje sijoje.
Mes tikriname:
skersinių standžių montavimas nereikalingas.
Vietose, kur ryšiai, sijos, statramsčiai ir kiti elementai ribojasi su kolona, koncentruotos jėgos perdavimo zonoje įrengiami standikliai, neatsižvelgiant į sienelės storį.
Jungtis tarp stygos ir sienos apskaičiuojama šlyčiai pagal formulę
Kur T = KfikSf/aš– kirpimo jėga juostos ilgio vienetui, kurią sukelia
įprastinė šlyties jėga
Kfik = 7,15 ∙ 10 –6 (2330 – E/Ry)N/φ ,
Čia φ – centrinio suspaudimo stabilumo koeficientas, imamas skaičiuojant pagal sąlyginį stulpelio lankstumą ašies atžvilgiu x- x;
Sf– statinis kolonos diržo momentas ašies atžvilgiu x- x;
ašx– stulpelio sekcijos inercijos momentas.
Centriškai suspaustose kolonose šlyties jėga yra nereikšminga, nes skersinė jėga, atsirandanti dėl atsitiktinių poveikių, yra maža. Sujungimas tarp sienos ir lentynų atliekamas automatinio suvirinimo būdu. Mažiausias suvirinimo siūlės atšaka nustatomas struktūriškai, atsižvelgiant į maksimalų suvirinamų elementų storį ( t maks = tf= 12 mm) kf= 5 mm.
4.3. Perėjimo kolonos skaičiavimas ir projektavimas
4.3 pavyzdys. Pagal 4.2 pavyzdį iš dviejų kanalų, sujungtų juostomis (4.5 pav.), pasirinkite stulpelį.
Ryžiai. 4.5.
Perteklinių stulpelių apskaičiavimas medžiagos ašies atžvilgiu x- x nustatyti profilio numerį ir apskaičiuojant laisvosios ašies atžvilgiu y- y, gaminamas taip pat, kaip ir kietos kolonos, tačiau strypo lankstumą pakeitus sumažintu lankstumu, priskiriamas atstumas tarp šakų, užtikrinantis vienodą strypo stabilumą dviejose tarpusavyje statmenose plokštumose.
4.3.1. Stulpelio apskaičiavimas stabilumui medžiagos ašies atžvilgiu x-x
Rekomenduojama iš anksto nurodyti lankstumą: vidutinio ilgio 5 - 7 m kolonoms su projektine apkrova iki 2500 kN, lankstumas yra priimtinas l= 90 – 50; su apkrova 2500 – 3000 kN – l= 50 – 30, aukštesnėms kolonoms būtina nustatyti šiek tiek didesnį lankstumą.
Didžiausias stulpelio lankstumas 
Kur 
– koeficientas, atsižvelgiant į nepilną kolonos laikomosios galios išnaudojimą, imamas ne mažesnis kaip 0,5. Kai visiškai išnaudojama kolonos laikomoji galia lu= 120.
Būkime lankstūs l = 50.
Sąlyginis lankstumas
Pagal lentelę 3.12 kreivės tipą nustatome pagal priimtos atkarpos tipą (tipas " b"). Pagal lentelę. 3.11 sąlyginis lankstumas = 1,7 atitinka stabilumo koeficientą esant centriniam suspaudimui j = 0,868.
Naudodami formulę raskite reikiamą skerspjūvio plotą
Reikalingas vienos šakos plotas
Būtinas sukimosi spindulys ašies atžvilgiu x-x
Pagal reikiamą plotą Ab ir sukimosi spindulys ix Mes pasirenkame iš asortimento (GOST 8240-93) du kanalus Nr. 36, turinčius šias sekcijų charakteristikas:
Ab= 53,4 cm 2; A= 2Ab= 53,4 × 2 = 106,8 cm 2; ašx= 10820 cm 4; aš 1 = 513 cm 4;
ix= 14,2 cm; i 1 = 3,1 cm; sienos storumas d= 7,5 mm; lentynos plotis bb= 110 mm; nuoroda į svorio centrą z o = 2,68 cm; linijinis tankis (1 tiesinio metro svoris) 41,9 kg/m.
Jei maksimalus kanalo profilis = 2 = 22926,7 cm 4.
Inercijos spindulys
Stulpelių juostos lankstumas
λ y = ly/iy = 813 / 14,65 = 55,49.
Suteiktas lankstumas
Sąlyginis sumažintas lankstumas
Pagal lentelę 3.11 priklausomai nuo stabilumo kreivės tipo ″ b″ nustatome stabilumo koeficientą esant centriniam suspaudimui φ = 0,830.
Mes tikriname:
Stulpelio stabilumas ašies atžvilgiu y- y apsaugotas.
Nepakankama įtampa kolonoje
kuri yra leistina sudėtiniame skyriuje pagal SNiP.
Kolonėlėse su gardelėmis taip pat turi būti patikrintas atskiros šakos stabilumas tarp gretimų gardelės mazgų.
Dizaino jėga
Nb = N/2 = 2067,18 / 2 =1033,59 kN.
Numatomas šakos ilgis (žr. 34 pav.)
l 1 = 2b o tgα= 2 · 28,64 · 0,7 = 40,1 cm.
Filialo pjūvio plotas Ab= 53,4 cm2.
Pjūvio sukimosi spindulys [ 36 ašies atžvilgiu 1-1 i 1 = 3,1 cm.
Šakos lankstumas
Sąlyginis šakos lankstumas
Centrinis suspaudimo stabilumo koeficientas stabilumo kreivės tipui ″ b″ φ = 0,984.
Tikriname atskiros šakos stabilumą:
Stulpelio šaka srityje tarp gretimų gardelės mazgų yra stabili.
Trikampės gardelės skaičiavimas
Pereinančios kolonos trikampės gardelės apskaičiavimas atliekamas kaip santvaros gardelės, kurios elementai ašinei jėgai apskaičiuojami nuo įprastos skersinės jėgos. Kfik(žr. 4.8 pav.). Skaičiuojant kryžminės grotelės su statramsčiais skersines atramas, reikėtų atsižvelgti į papildomą jėgą, kuri atsiranda kiekvienoje įtvaroje dėl kolonos šakų suspaudimo. Jėga petnešose nustatoma pagal formulę
Įtvaros pjūvis iš vienodo kampo ∟ 50 × 50 × 5 , anksčiau priimtas skaičiuojant perėjimo kolonėlės strypą ( Ad= 4,8 cm 2), patikriname stabilumą, tam apskaičiuojame:
– numatomas petnešos ilgis
ld = bo/cos α = 28,64 / 0,819 = 34,97 cm;
– maksimalus breketo lankstumas
Kur iyo= 0,98 cm – mažiausias kampo pjūvio sukimosi spindulys ašies atžvilgiu yO- yO(pagal asortimentą);
– sąlyginis breketo lankstumas
– φ min = 0,925 – mažiausias stabilumo koeficientas stabilumo kreivės tipui ″ b″;
– γ Su= 0,75 – darbo sąlygų koeficientas, atsižvelgiant į vienpusį petnešos tvirtinimą iš vieno kampo (žr. 1.3 lentelę).
Suspausto breketo stabilumą patikriname naudodami formulę
Užtikrintas breketo stabilumas.
Tarpikliai skirti sumažinti projektinį kolonos šakos ilgį ir apskaičiuojami pagal jėgą, lygią įprastinei pagrindinio suspausto elemento šlyties jėgai ( Kfik/2). Paprastai jie paimami tokiu pačiu skerspjūviu kaip ir petnešos. Skaičiuojame atramos tvirtinimo prie kolonėlės šakos tašką, taikant mechanizuotą suvirinimą pagal įtvaroje esančią jėgą Nd= 16,37 kN. Suvirinimo siūlę apskaičiuojame pagal lydymosi ribos metalą.
Jėgos, kurias suvokia siūlės, apskaičiuojamos pagal šias formules
- prie užpakalio
Napie = (1 – α )Nd= (1 – 0,3) 16,37 = 11,46 kN;
NP = α Nd= 0,3 · 16,37 = 4,91 kN.
Nurodant minimalią siūlės koją ties plunksna kf= tyy– 1 = 5 – 1 = 4 mm, suraskite numatomus siūlės ilgius:
- prie užpakalio
lw, apie = Napie/(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.
Priimame minimalų konstrukcinį suvirinimo ilgį ties užpakaline ir plunksna lw, apie = lw,P= 40 + 1 = 50 mm.
Jei suvirinimo siūlių neįmanoma išdėstyti atšakos pločio ribose, tai norint padidinti siūlių ilgį, galima sucentruoti petnešas kolonos priekinėje pusėje.
Dalijant koloną į išsiuntimo žymas dėl transportavimo sąlygų, perėjimo kolonų su grotelėmis dviejose plokštumose dispečeriniai elementai turi būti sutvirtinti diafragmomis, esančiomis siuntimo elemento galuose. Per stulpelius su jungiamuoju tinkleliu toje pačioje plokštumoje diafragmos turi būti dedamos per visą kolonos ilgį ne rečiau kaip kas 4 m Diafragmos storis imamas 8 - 14 mm (4.9 pav.).
Ryžiai. 4.9.
4.4. Kolonų galvučių projektavimas ir skaičiavimas
Pagrindinė sija remiasi į koloną iš viršaus, o sąsaja laikoma šarnyriniu. Išilginė gniuždymo jėga N iš pagrindinių sijų perduodama per atraminę plokštę, obliuotą iš abiejų pusių storiu tįjungta= 16–25 mm tiesiai ant vientisos kolonos galvutės briaunų ir ant diafragmos perėjimo kolonoje.
Stulpelio galai, briaunos ir diafragma yra frezuoti. Jėgos perkėlimas iš briaunų į kolonos sienelę ir nuo diafragmos į kolonos šakų sienas atliekamas vertikaliomis suvirinančiomis siūlėmis. Plokštė naudojama sijų tvirtinimui prie kolonos tvirtinimo varžtais, kurie fiksuoja projektinę sijų padėtį. Suvirinimo siūlės, tvirtinančios plokštę prie kolonos, projektuojamos konstrukciškai su minimalaus dydžio kojele, paimta pagal didžiausią sujungiamų elementų storį (žr. 3.6 lentelę). Plokštės matmenys plane yra 15-20 mm didesni už kolonos kontūrą kiekviena kryptimi, kad tilptų suvirinimo siūlės.
Vertikalioms briaunoms ir diafragmai suteikti standumo, taip pat sustiprinti kolonos strypo sieneles ar perėjimo kolonos šakas nuo stabilumo praradimo vietose, kur perduodamos didelės koncentruotos apkrovos, vertikalios briaunos iš apačios įrėmintos horizontalia standiklis.
4.4.1. Tvirta kolonos galvutė
Galvutė susideda iš plokštelės ir briaunų (4.10 pav.).
Ryžiai. 4.10.
Reikalingas vertikalaus suporuoto šonkaulio plotas nustatomas pagal griuvimo sąlygą:
Pelekų storis
kur yra sąlyginis paskirstymo ilgis
apkrova lygi pagrindinės sijos atraminės briaunos pločiui bh plius du storiai kolonos galvutės plokštės ( tįjungta priimtas 25 mm).
Šonkaulio plotis (išsikišusi dalis)
Mes paimame du vertikalius šonkaulius, kurių skerspjūvis yra 140 × 22 mm.
Mes patikriname vertikalią briauną vietiniam stabilumui.
Atraminės briaunos aukštis nustatomas pagal suvirinimo siūlių, užtikrinančių jėgos perdavimą, išdėstymą N nuo šonkaulių iki kolonos sienelės.
Nurodome suvirinimo siūlės koją kf= 7 mm (atitinka konstrukcijos reikalavimus kf , min = 7 mm mechanizuotam lakštų suvirinimui t max = 25 mm ir – mažiausias jungiamų elementų storis).
Reikalingas siūlės ilgis
Atsižvelgdami į 1 cm defektų kompensavimui galinėse siūlės dalyse išilgai jos ilgio, galiausiai priimame briaunelės aukštį hr= 45 cm.
Numatomas siūlės ilgis turi būti ne didesnis kaip 85 β fkf.
Mes tai patikriname naudodami formulę
Plonoms vientisos kolonos sienoms – sienelės storis tw patikrinkite, ar nėra šlyties išilgai atraminių vertikalių briaunų tvirtinimo kraštų. Reikalingas sienelės storis
kuris yra didesnis už priimtą sienelės storį tw= 8 mm. Stulpelio sienelę lokaliai sutvirtiname, pakeičiant galvos aukštyje esančią sienos dalį storesniu įdėklu. Priimame įdėklo storį t ′ w= 18 mm.
Siekiant sumažinti įtempių koncentraciją suvirinant skirtingo storio elementus sandūriniu suvirinimu, didesnio storio elementui atliekame nuožulnius 1:5 nuolydžius. Horizontaliųjų standžiųjų briaunų plotis imamas lygus vertikalių atraminių briaunų pločiui bs= br= 140 mm. Šonkaulio storis nustatomas pagal jo stabilumo būklę:
ji turi būti bent Priimame suporuotą briaunelę iš lakšto, kurio pjūvis 140×10 mm.
4.4.2. Stulpelio galva
Galvutė susideda iš plokštelės ir diafragmos, paremtos horizontaliu standikliu (4.11 pav.).
Ryžiai. 4.11.
Skaičiavimas atliekamas panašiai kaip ir kietos kolonos galvutės apskaičiavimas.
Diafragmos storis td nustatomas apskaičiavus gniuždymą dėl ašinės jėgos N:
kur yra sąlyginis koncentruotos apkrovos pasiskirstymo ilgis (žr. 4.4.1 punktą).
Mes priimame td= 22 mm.
Diafragmos aukštis nustatomas pagal kolonos šakų sienelių pjovimo būklę ( d= 7,5 mm – pasirinkto kanalo sienelės storis):
hd = N/(4dRsγ c) = 2067,18 / (4 · 0,75 · 13,92 · 1) = 49,5 cm.
Mes priimame hd= 50 cm.
Mes patikriname, ar diafragma nėra šlyta kaip trumpas pluoštas:
Kur K = N/2 = 2067,18 / 2 = 1033,59 kN .
Stiprumo sąlyga netenkinama. Mes priimame diafragmos storį td= 25 mm ir dar kartą patikrinkite:
Nustatome suvirinimo siūlės koją, pagamintą mechanizuoto suvirinimo būdu ir užtikriname diafragmos tvirtinimą prie kolonos šakų sienelės (skaičiuojant metalo lydymosi ribą):
Kur lw = hd– 1 = 50 – 1 = 49 cm – numatomas siūlės ilgis lygus diafragmos aukščiui atėmus 1 cm, atsižvelgiant į siūlės galinių dalių defektus.
Mes priimame siūlės koją kf= 7 mm, o tai atitinka mažiausią jo vertę mechanizuotam elementų suvirinimui t= 25 mm.
Numatomas šoninės siūlės ilgis turi būti ne didesnis kaip 85 β fkf. Mes tikriname: lw = 49 < 85 × 0,9 × 0,7 = 53,5 см. Условие выполняется.
Paimamas horizontalaus standumo storis ts= 10 mm, atsižvelgiant į tai, kuris yra didesnis 
Plotis bs iš krašto stabilumo sąlygos priskiriame:
Mes priimame bs= 30 cm.
4.5. Kolonos pagrindo projektavimas ir skaičiavimas
Pagrindas yra atraminė kolonos dalis ir skirta jėgoms perkelti iš kolonos į pamatą. Santykinai mažoms projektinėms jėgoms kolonose (iki 4000 - 5000 kN) naudojami pagrindai su traversais. Stulpelio strypo jėga per suvirinimo siūles perduodama į plokštę, kuri remiasi tiesiai į pamatą. Kad slėgis nuo plokštės į pamatą būtų tolygesnis, prireikus plokštės standumas gali būti padidintas įrengiant papildomas briaunas ir diafragmas.
Pagrindas tvirtinamas jo projektinę padėtį ant pamato pritvirtinant inkariniais varžtais. Priklausomai nuo tvirtinimo, kolona yra šarnyriškai arba standžiai sujungta su pamatu. Šarnyriniame pagrinde 20–30 mm skersmens inkariniai varžtai tvirtinami tiesiai prie pagrindo plokštės, kuri turi tam tikrą lankstumą, užtikrinančią atitiktį atsitiktiniams momentams (4.12 pav.).
Ryžiai. 4.12. Stulpelio bazė ties Ryžiai. 4.13.
Kad kolona šiek tiek judėtų (ištiesintų) ją montuojant projektinėje padėtyje, plokštėje esančių ankerių varžtų skersmuo imamas 1,5 - 2 kartus didesnis už inkarų skersmenį. Ant inkarinių varžtų uždedamos poveržlės, kurių anga yra 3 mm didesnė už varžto skersmenį, o įtempus varžtą veržle, poveržlė privirinama prie plokštės. Naudojant standžią movą, inkariniai varžtai pritvirtinami prie kolonos šerdies per skersinius atramas, kurios turi didelį vertikalų standumą, o tai pašalina kolonos sukimosi ant pamato galimybę. Šiuo atveju 24–36 mm skersmens varžtai priveržiami įtempimu, artimu varžto medžiagos projektiniam atsparumui. Inkaro plokštės storis yra tap= 20 – 40 mm ir plotis bap, lygus keturiems varžtų skylių skersmenims (4.13 pav.).
Pagrindo konstrukcija turi atitikti jo sujungimo su pamatu būdą, priimtą kolonos projektinėje schemoje. Skaičiavimui ir projektavimui buvo priimtas stulpelio pagrindas su standžiu tvirtinimu prie pamato.
4.5.1. Pagrindo plokštės matmenų nustatymas plane
Mes nustatome konstrukcinę jėgą stulpelyje pagrindo lygyje, atsižvelgdami į pačios kolonėlės svorį:
Kur k= 1,2 – projektinis koeficientas, kuriame atsižvelgiama į grotelių, pagrindo elementų ir kolonos galvutės svorį. Manoma, kad slėgis po plokšte pasiskirsto tolygiai. Centriškai suspaustoje kolonoje plokštės matmenys plane nustatomi pagal pamatų medžiagos stiprumo būklę:
Kur y– koeficientas, priklausantis nuo vietinės apkrovos pasiskirstymo gniuždymo zonoje pobūdžio (su vienodu įtempių pasiskirstymu y =1);
Rb , lok– projektinis betono atsparumas gniuždymui po plokšte, nustatomas pagal formulę
Rb , lok= αφ bRb= 1 ∙ 1,2 ∙ 7,5 = 9 MPa = 0,9 kN/cm 2,
Kur a= 1 – žemesnei kaip B25 betono klasei;
Rb= 7,5 MPa betono klasei B12,5 – apskaičiuotasis betono stipris gniuždant, atitinkantis jo klasę ir paimtas pagal lentelę. 4,3;
jb– koeficientas, į kurį atsižvelgiama į betono gniuždymo stiprio padidėjimą ankštomis sąlygomis po pagrindo plokšte ir nustatomas pagal formulę
Čia Af 1 – pamato viršutinio krašto plotas, šiek tiek didesnis už pagrindo plokštės plotą Af.
4.3 lentelė
Betono projektinis atsparumasR b
|
Jėgos klasė |
|||||||
|
Rb, MPa |
Koeficientas jb Aukštesnių nei B7.5 klasių betonui priimtinas ne didesnis kaip 2,5 ir B7.5 ir žemesnės klasės betonui ne didesnis kaip 1,5.
Paklauskime iš anksto jb= 1,2.
Pagrindo plokštės skaičiavimas
Plokštės matmenys (plotis B ir ilgis L) yra priskirti pagal reikiamą sritį Af, yra susieti su kolonos kontūru (pagrindo plokštės iškyšos turi būti ne mažesnės kaip 40 mm) ir atitinka asortimentą (4.14 pav.).
Ryžiai. 4.14.
Nustatykite plokštės plotį:
B = h + 2tt + 2c= 36 + 2 1 + 2 4 = 46 cm,
Kur h= 36 cm – kolonos strypo sekcijos aukštis;
tt= 10 mm – traverso storis (imkite 8 – 16 mm);
Su= 40 mm – minimali plokštės konsolinės dalies iškyša (preliminariai laikoma 40 – 120 mm ir, jei reikia, nurodyta skaičiuojant plokštės storį).
Reikalingas plokštės ilgis
Centrinėje suspaustoje kolonoje pagrindinė plokštė turi būti arti kvadrato (rekomenduojamas kraštinių santykis). L/IN≤ 1,2). Priimame kvadratinę plokštę su matmenimis IN= L= 480 mm.
Plokštės plotas Af= LB = 48 · 48 = 2304 cm2.
Pamato krašto plotas (pamatų viršutinio krašto matmenis nustatome 20 cm didesnius nei pagrindo plokštės matmenys)
Faktinis santykis
Betono projektinis atsparumas gniuždymui po plokšte
Rb , lok = 1 ∙ 1,26 ∙ 7,5 = 9,45 MPa = 0,95 kN/cm2.
Patikrinkite betono stiprumą po plokšte:
Mažinti plokštės dydžio nereikia, nes ji buvo priimta su minimaliais plano matmenimis.
4.5.2. Pagrindo plokštės storio nustatymas
Pagrindo plokštės storis, paremtas ant kolonos galų, traversų ir briaunų, nustatomas pagal jos lenkimo stiprio būklę nuo pamato atsparumo, lygaus vidutiniam įtempiui po plokšte:
Kiekvienoje sekcijoje didžiausi lenkimo momentai, veikiantys 1 cm pločio juostą, nustatomi pagal projektinę tolygiai paskirstytą apkrovą
Vieta įjungta 1 , palaikoma iš keturių pusių:
Kur a 1 = 0,053 – koeficientas, kuris atsižvelgia į tarpatramio momento sumažėjimą dėl plokštės atramos iš keturių pusių ir nustatomas pagal lentelę. 4.4 priklausomai nuo sklypų didesnės kraštinės santykio bį mažiau a.
4.4 lentelė
Šansaia 1 remiamos plokštės lenkimui apskaičiuotiiš keturių pusių
|
b/a |
||||||||||
Vertybės b Ir a nustatomi pagal matmenis šviesoje:
b = 400 – 2d= 400 – 2 × 7,5 = 385 mm; A= 360 mm; b/A = 385 / 360 = 1,07.
Vieta įjungta 2 , palaikoma iš trijų pusių:
Kur b– koeficientas imamas pagal lentelę. 4,5 priklausomai nuo fiksuotos plokštės pusės santykio b 1 = 40 mm iki laisvos A 1 = 360 mm.
4.5 lentelė
Šansaib į tris briaunas paremtos plokštės lenkimui apskaičiuoti
|
b 1 /a 1 |
||||||||||
Santykiai tarp šalių b 1 /a 1 = 40 / 360 = 0,11; šalių atžvilgiu b 1 /a 1 < 0,5 плита рассчитывается как консоль длиной b 1 = 40 mm (4.15 pav.).
Lenkimo momentas
Ant konsolės dalies 3
Ryžiai. 4.15.
Kai plokštė paremta ant dviejų kampu susiliejančių kraštų, saugos koeficiento lenkimo momentas apskaičiuojamas kaip plokštės, paremtos iš trijų pusių, atsižvelgiant į dydį a 1 įstrižai tarp kraštų, dydis b 1 lygus atstumui nuo kampo viršaus iki įstrižainės (4.16 pav., A).
Jei skirtingose plokštės dalyse momentų dydžiai smarkiai skiriasi, būtina pakeisti plokštės atramos schemą, kad, jei įmanoma, išlygintumėte momentų reikšmes. Tai atliekama nustatant diafragmas ir šonkaulius. Mes padalijame plokštę svetainėje 1 pusės diafragmos storis td= 10 mm (žr. 4.15 pav.).
Krašto santykis
b/a= 38,5 / 17,5 = 2,2 > 2,
Kai plokštė remiasi į keturis kraštus su kraštinių santykiu b/a> 2 lenkimo momentas nustatomas kaip ir vieno tarpatramio sijos plokštei su tarpatramiu A, laisvai guli ant dviejų atramų:
Autorius didžiausia vertė Iš įvairių plokštės sekcijų rastų lenkimo momentų nustatome reikiamą 1 cm pločio plokštės atsparumo momentą:
kur plokštės storis?
Priimame 30 mm storio lakštą.
Nustatant lenkimo momentą M 1 ׳ 1 cm pločio juostoje atitinkamai plokštės atkarpai 1 pagal formulę leidžiama atsižvelgti į gretimų konsolių sekcijų iškrovimo įtaką išilgai ilgųjų kraštų (kaip ištisinėje sijoje)
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. Traverso skaičiavimas
Priimamas traverso storis tt= 10 mm.
Traverso aukštis nustatomas pagal vertikalių siūlių, skirtų traversui pritvirtinti prie kolonos strypo, išdėstymo sąlygos. Saugos koeficientui daroma prielaida, kad visa jėga į traversus perduodama per keturias suvirinimo siūles (į siūles, jungiančias kolonos strypą tiesiai su pagrindo plokšte, neatsižvelgiama).
Priimame suvirinimo koją kf= 9 mm (paprastai nustatomas 8–16 mm, bet ne daugiau kaip 1,2 mm t min). Padaryta reikiamo ilgio viena siūlė
mechanizuotas suvirinimas, pagrįstas lydymosi riba
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.
Mes priimame traverso aukštį, atsižvelgiant į 1 cm pridėjimą siūlės pradžioje ir pabaigoje esant defektams ht= 38 cm.
Tikriname traverso tvirtumą kaip vieno tarpatramio, dviejų konsolių siją, besiremiančią į kolonos šakas (flanšus) ir gaunančią priešslėgį nuo pamatų (4.16 pav., b).
Ryžiai. 4.16.
Kur d= B/2 = 48 / 2 = 24 cm – traverso krovininės zonos plotis.
Kur σ = Mop/Wt= 178,8 / 240,7 = 0,74 kN/cm2;
τ = Kir tt/(ttht) = 432 / (1 38) = 11,37 kN/cm2.
Priimamas skersinis skerspjūvis.
Reikalinga horizontalių siūlių kojelė jėgos perdavimui ( Nt= qtL) iš vienos traversos per plokštę
kur lw = (L– 1) + 2(b 1 – 1) = (48 – 1) + 2 (4 – 1) = 53 cm – bendras horizontalių siūlių ilgis.
Priimame suvirinimo koją kf= 12 mm, o tai lygu maksimaliai leistinai kojelei kf, maks. = 1,2 tt= 1,2 · 1 = 12 mm.
4.5.4. Plokščių armatūros briaunų skaičiavimas
Suprojektuotam pagrindui būtina sumontuoti standiklius
konsolinėje dalyje nėra atraminės plokštės, todėl skaičiavimas pateiktas kaip pavyzdys kitiems kolonos pagrindo projektavimo variantams (žr. 4.16 pav. A).M r Ir Kr pagal formulę
Kur σ = Mr/Wr = 6Mr/(trhr 2) = 6 270 / (1 10 2) = 16,2 kN/cm 2;
τ = Kr/(trhr) = 108 / (1 10) = 10,8 kN/cm2.
Šonkaulis priimtas.
Mes patikriname suvirinimo siūles, pritvirtinančias briauną prie kolonėlės skersinio (strypo), ar neatsiranda tangentinių įtempių dėl lenkimo ir kirpimo.
Priskiriame siuvimo koją kf= 10 mm.
Tikriname mechanizuoto suvirinimo būdu pagamintos siūlės metalo šlyties atsparumą (numatomas siūlės ilgis lw = hr– 1 = 10 – 1 = 9 cm:
Mes patikriname siūlių stiprumą išilgai susiliejimo ribos:
Reikalinga suvirinimo siūlių kojelė briaunoms pritvirtinti prie pagrindo plokštės
kf = Kr/ = 108 / = 0,77 cm.
Mes priimame siūlės koją kf= 8 mm.
Kolonėlės strypas prie pagrindo plokštės tvirtinamas konstrukcine siūle su 7 mm kojele (virinant lakštus t maks = tp= 30 mm).
PLIENINĖ KOLONA
PASTATAI IR STATINIAI
Centriškai suspaustos kolonos naudojamos tarpgrindinėms grindims ir pastatų, darbo platformų ir viadukų dangoms paremti. Stulpelio konstrukcija susideda iš paties strypo ir atraminių įtaisų - galvos ir pagrindo. Viršutinės statybinės konstrukcijos, kurios tiesiogiai apkrauna koloną, remiasi į galvą, kolonos strypas perduoda apkrovą nuo galvos į pagrindą ir yra pagrindinis konstrukcinis elementas, o pagrindas perkelia visą gautą apkrovą nuo strypo į pamatą.
Stulpelių tipai
Pastatų rėmuose naudojamos trijų tipų kolonos:
— pastovaus skerspjūvio stulpeliai;
— kintamo skerspjūvio stulpeliai (pakopiniai);
— atskiro tipo stulpeliai.
Pastovios sekcijos stulpeliai naudojamas pastatuose be krano ir pastatuose su galimybe naudoti viršutinius ir tiltinius elektrinius kėlimo mechanizmus, kurių keliamoji galia iki 20 tonų, paprastai kurių naudingasis aukštis nuo grindų lygio iki santvarų apačios yra ne didesnis kaip 12 m.
Naudojant kranus, kurių keliamoji galia didesnė nei 15 tonų, laiptuotos kolonos sudaryta iš dviejų dalių, viršutinė dalis paprastai yra suvirinta arba valcuota I formos sija, apatinė dalis susideda iš palapinės ir krano šakos, kurios yra sujungtos viena su kita arba tvirto lakšto pavidalo raiščiais, arba tinkleliu. karšto valcavimo kampai.
Atskiro tipo kolonos naudojamos pastatuose su kranais, kurių keliamoji galia didesnė nei 150 tonų, o aukštis 15-20 m. Šios konstrukcijos palapinės ir krano statramsčiai yra sujungti vienas su kitu eile horizontalių lentjuosčių, kurios yra lanksčios vertikalioje plokštumoje, dėl kurių apkrovos suvokimas yra atskirtas, krano statramstis gauna tik vertikalią jėgą iš viršutinio krano ir palapinės šaka surenka visus krovinius nuo pastato karkaso ir dangos.
Stulpelių skyriai
Kolonų strypai gaminami iš pavienių plataus flanšo I formos sijų arba iš kelių valcuotų profilių; kompozitiniai strypai skirstomi į kietus ir kietus. Per vienus, savo ruožtu, skirstomi į nesutvirtintus, grotelius ir perforuotus.
Tvirtos kolonos dažniausiai tai yra suvirintas arba valcuotas plataus flanšo I formos sija, kur suvirintas variantas turi pranašumą dėl galimybės parinkti optimalų skerspjūvį, kad būtų užtikrintas reikiamas kolonos standumas, kartu taupant medžiagą. Gana lengva pagaminti skerspjūvio stulpelius, kurie yra vienodai stabilūs dviem kryptimis. Dėl tų pačių matmenų skerspjūvis pranoksta I-siją dėl didesnio standumo. Kietosioms kolonoms taip pat priskiriamos uždaro profilio kolonos, kurios gali būti sudarytos iš suporuotų valcuotų kanalų, sulenktų elektra suvirintų profilių arba apvalių vamzdžių. Reikšmingas šios parinkties trūkumas yra vidinio paviršiaus neprieinamas techninės priežiūros reikmėms, o tai gali sukelti greitą korozinį susidėvėjimą .
Per stulpelius –Įprastą konstrukcijos projektą sudaro dvi šakos (pagamintos iš kanalų, I formos sijų arba vamzdžių), sujungtos grotelėmis, užtikrinančiomis bendrą stulpelio strypo šakų veikimą. Grotelių sistemos naudojamos iš breketų, breketų ir statramsčių, o nesutvirtinančios – lentų formos. Stulpelio grotelės paprastai dedamos į dvi plokštumas ir daromos iš pavienių kampų, pirmenybę teikiant beformei jungtis, tvirtinant tiesiai prie strypo šakų lentynų. Kad tokios kolonos nesisuktų ir išlaikytų jų kontūrą, galuose įrengiamos diafragmos.
Kolonų dalys ir mazgai
Stulpelių galvutės. Yra du konstrukciniai sprendiniai, skirti santvaroms ir skersiniams atremti ant kolonų, su šarnyriniu laisva jungtimi - sijos dažniausiai montuojamos viršuje, šarnyrinėmis ir standžiomis jungtimis tvirtinamos į šoną.
Su viršutine jungtimi kolonos galvutė susideda iš pagrindo plokštės ir standumo, kurie perduoda apkrovą kolonos korpusui. Galvutės šonkauliai privirinami prie kolonos plokštės ir šakų kiaurymiu arba prie kolonos sienelių kietu strypu. Šonkaulių aukštis ir storis nustatomi atsižvelgiant į reikiamą suvirinimo siūlių ilgį, kuris turi atlaikyti visą slėgį ant galvos ir atsparumą griūtims veikiant atraminiam slėgiui. Norint kompensuoti jungiamųjų flanšų pasvirimą, suteikiant vertikalioms briaunoms papildomo stabilumo ir standumo, jie, jei reikia, įrėminti skersiniais briaunomis. Pagrindo plokštė dažniausiai yra obliuota plokštė, kurios storis 20...30mm, lengvoms kolonoms 12...30mm, plokštės kontūro dydis plane priskiriamas didesnis už kolonos kontūrą 15...20mm. .
Su šoniniu tvirtinimu atramos reakcija per gretimos sijos atraminę briauną perduodama į stalą, privirintą prie kolonų grindų. Sijos atraminės briaunos galas ir stalas yra frezuoti, stalo storis imamas 20...40 mm didesnis už atraminės briaunos storį.
Stulpelio pagrindas yra atraminė kolonos dalis ir padeda perkelti jėgą iš kolonos į pamatą. Konstrukcinis pagrindo sprendimas priklauso nuo strypo skerspjūvio tipo ir aukščio, sujungimo su pamatu būdo ir kolonų montavimo būdo. Jie skirstomi į bendrus ir atskirus pagrindus, kurie gali būti be traversų, su bendrais arba atskirais traversais, viensieniai arba dvisieniai. Pagrindiniai pagrindo plokštės matmenys nustatomi priklausomai nuo pagrindų tipo ir lenkimo skaičiavimų. Kiaurymės inkariniams varžtams klojamos 20...30 mm didesnės nei jų skersmuo, įtempimas atliekamas per poveržles, kurios vėliau privirinamos prie plokštės. Siekiant užtikrinti pagrindo standumą ir sumažinti atramos storį, įrengiami traversai, briaunelės ir diafragmos, tačiau dėl to pagrindas su traversais yra didesnio dydžio, palyginti su be traversų. Pereinamųjų kolonų pagrindai dažniausiai projektuojami atskiro tipo, kiekviena šaka turi savo apkrautą pagrindą. Tačiau, jei kolonos sekcijos aukštis yra mažesnis nei 1 m, leidžiama naudoti bendrą pagrindą, kaip ir pirmiau aptartos kietos kolonos.
pultai Jie naudojami kranų sijomis paremti ant pastovaus skerspjūvio kolonų, vyrauja viensieniai, jei reikia perduoti dideles jėgas – dvisieniai.