Stingrs siju savienojums ar kolonnām veido karkasa sistēmu (e).
Kad sijas ir atbloķētas no augšas, pārsedzošās konstrukcijas nesošajai vienībai ir šķērsriba ar frēzētu galu, kas izvirzīta 15-25 mm, caur kuru tiek pārnests spiediens uz kolonnu (a, b, e att.). Retāk tiek izmantota vienības konstrukcija, kurā atbalsta spiedienu pārraida sijas iekšējā riba, kas atrodas virs kolonnas atloka (c, d). Ja pārklājošās sijas šķērseniskajai atbalsta ribai ir izvirzīts gals (a, b, d), tad atbalsta spiediens vispirms tiek pārnests uz kolonnas galvas atbalsta plāksni, pēc tam uz galvas atbalsta ribu un no šīs ribas. uz kolonnas sienu (vai šķērssiju caurejošā kolonnā (e) un pēc tam vienmērīgi sadalīt pa kolonnas šķērsgriezumu. Galvas pamatplāksne kalpo spiediena pārnešanai no sijas galiem uz balsta ribām). galva, tāpēc tās biezumu nosaka nevis aprēķini, bet gan konstrukcijas apsvērumi un parasti tiek ņemts 16-25 mm No pamatplāksnes caur horizontālām šuvēm tiek pārnests spiediens uz galvas atbalsta ribām, ribu galus piestiprināts pie plātnes.Šo šuvju kāju nosaka pēc formulas
Uzstādot pamatplāksni uz kolonnas stieņa nofrēzētā gala, tā nodrošina pilnīgu plāksnes saskari ar kolonnas ribu, un atbalsta spiediens tiek pārnests ar tiešu saskari ar virsmām, un šuves, kas piestiprina pamatplāksni, tiek ņemtas strukturāli.
e) 
Turklāt ir jāievēro nosacījumi, lai nodrošinātu atbalsta ribas lokālo stabilitāti.
Galvas atbalsta ribu apakšdaļa ir pastiprināta ar šķērseniskām ribām, kas neļauj tām izgriezties no kolonnas plaknes nevienmērīgā spiedienā no pārklājošo siju galiem, kas rodas neprecīzas izgatavošanas un uzstādīšanas dēļ.
No atbalsta ribām spiediens tiek pārnests uz kolonnas sienu caur filejas šuvēm. Pamatojoties uz to, nepieciešamais ribu garums.
Paredzētais šuvju garums nedrīkst pārsniegt .
Tiek pārbaudītas arī ribu bīdes:
kur 2 ir šķēlumu skaits;
– kolonnas sienas biezums vai caurejošās kolonnas traversa.
Pie augsta atbalsta spiediena bīdes spriegumi sienā pārsniedz projektēto pretestību. Šajā gadījumā ribas garums tiek palielināts vai tiek pieņemta biezāka siena. Jūs varat palielināt sienas biezumu tikai kolonnas galā (b). Šis risinājums samazina metāla patēriņu, bet ir mazāk tehnoloģiski attīstīts ražošanā.
Tālāku spiediena sadali no kolonnas sienas pa visu cietās kolonnas stieņa šķērsgriezumu nodrošina nepārtrauktas šuves, kas savieno atlokus un sienu.
Caur kolonnām (e) spiediens no traversa tiek pārnests uz kolonnas zariem caur šuvēm, kuru kājai jābūt vismaz:
Kolonnas galva ar siju atbalsta ribām, kas atrodas virs kolonnas atlokiem (c), ir projektēta un aprēķināta līdzīgi kā iepriekšējā, tikai kolonnas atlokiem veic galvas atbalsta ribu lomu. Ja spiediens no galvas plātnes tiek pārnests uz kolonnu caur metinājuma šuvēm (kolonnas gals nav frēzēts), tad metināto šuvju garumu, kas piestiprina vienu kolonnas atloku pie plātnes, nosaka pēc to griešanas stāvokļa. viena stara reakcija:
,
kur ir viena sijas atbalsta reakcija, ir kolonnas atloka platums.
Ja kolonnas gals ir frēzēts, tad šuves tiek izgatavotas strukturāli ar minimālu kāju. Lai nodrošinātu atbalsta spiediena pārnesi visā sijas atbalsta ribas platumā ar lielu sijas hornu platumu un šauriem kolonnu atlokiem, nepieciešams projektēt paplašinātu šķērssiju (d zīm.). Parasti tiek pieņemts, ka atbalsta spiediens no plātnes vispirms pilnībā tiek pārnests uz traversu un pēc tam no traversa uz kolonnas atloku; saskaņā ar to tiek aprēķinātas šuves traversa piestiprināšanai pie plātnes un kolonnas. Kad konstrukcija tiek atbalstīta uz kolonnas no sāniem (e), vertikālā reakcija tiek pārnesta caur sijas atbalsta ribas ēvelēto galu uz atbalsta galda galu un no tā uz kolonnas atloku. Atbalsta galda biezums tiek pieņemts par 5-10 mm lielāks nekā sijas atbalsta ribas biezums. Ja sijas atbalsta reakcija nepārsniedz 200 kN, atbalsta galdu veido no bieza stūra ar nogrieztu atloku, ja reakcija ir lielāka, tad galdu veido no loksnes ar ēvelētu augšējo galu. Katra no divām šuvēm, kas piestiprina galdu pie kolonnas, ir aprēķināta 2/3 no atbalsta reakcijas, kas ņem vērā iespējamo sijas un galda galu neparalēlitāti, kas ir ražošanas neprecizitātes sekas un līdz ar to nevienmērīga spiediena pārnešana starp galiem. Nepieciešamo vienas galda stiprinājuma šuves garumu nosaka pēc formulas:
.
Dažreiz galds tiek metināts ne tikai gar tvertnēm, bet arī gar apakšējo galu, šajā gadījumā kopējo šuves garumu nosaka spēks, kas vienāds ar
Kolonnas galva kalpo kā atbalsts pārsedzošajām konstrukcijām (sijām, kopnēm) un vienmērīgi sadala koncentrēto slodzi uz kolonnu pa stieņa šķērsgriezumu.
Savienojums starp sijām un kolonnām var būt brīvs vai stingrs. Eņģes savienojums pārraida tikai vertikālas slodzes (a, b, c, d, e).
Stingrs siju savienojums ar kolonnām veido karkasa sistēmu (e).
Kad sijas ir atbloķētas no augšas, pārsedzošās konstrukcijas nesošajai vienībai ir šķērsriba ar frēzētu galu, kas izvirzīta 15-25 mm, caur kuru tiek pārnests spiediens uz kolonnu (a, b, e att.). Retāk tiek izmantota vienības konstrukcija, kurā atbalsta spiedienu pārraida sijas iekšējā riba, kas atrodas virs kolonnas atloka (c, d). Ja pārklājošās sijas šķērseniskajai atbalsta ribai ir izvirzīts gals (a, b, d), tad atbalsta spiediens vispirms tiek pārnests uz kolonnas galvas atbalsta plāksni, pēc tam uz galvas atbalsta ribu un no šīs ribas. uz kolonnas sienu (vai šķērssiju caurejošā kolonnā (e) un pēc tam vienmērīgi sadalīt pa kolonnas šķērsgriezumu. Galvas atbalsta plāksne kalpo spiediena pārnešanai no sijas galiem uz balsta ribām). galva, tāpēc tās biezumu nosaka nevis aprēķini, bet gan konstrukcijas apsvērumi un parasti tiek pieņemts 16-25 mm.
No pamatplāksnes spiediens caur horizontālām šuvēm tiek pārnests uz galvas atbalsta ribām, un ribu galus piestiprina pie plāksnes.
Šo šuvju kāju nosaka pēc formulas
.
Uzstādot pamatplāksni uz kolonnas stieņa nofrēzētā gala, tā nodrošina pilnīgu plāksnes saskari ar kolonnas ribu, un atbalsta spiediens tiek pārnests ar tiešu saskari ar virsmām, un šuves, kas piestiprina pamatplāksni, tiek ņemtas strukturāli.
Atbalsta ribas platumu nosaka pēc spiedes stiprības stāvokļa.
Turklāt ir jāievēro nosacījumi, lai nodrošinātu atbalsta ribas lokālo stabilitāti.
.
Galvas atbalsta ribu apakšdaļa ir pastiprināta ar šķērseniskām ribām, kas neļauj tām izgriezties no kolonnas plaknes nevienmērīgā spiedienā no pārklājošo siju galiem, kas rodas neprecīzas izgatavošanas un uzstādīšanas dēļ.
No atbalsta ribām spiediens tiek pārnests uz kolonnas sienu caur filejas šuvēm. Pamatojoties uz to, nepieciešamais ribu garums.
.
Paredzētais šuvju garums nedrīkst pārsniegt .
Tiek pārbaudītas arī ribu bīdes: 
,
kur 2 ir šķēlumu skaits;
– kolonnas sienas biezums vai caurejošās kolonnas traversa.
Pie augsta atbalsta spiediena bīdes spriegumi sienā pārsniedz projektēto pretestību. Šajā gadījumā ribas garums tiek palielināts vai tiek pieņemta biezāka siena. Jūs varat palielināt sienas biezumu tikai kolonnas galā (b). Šis risinājums samazina metāla patēriņu, bet ir mazāk tehnoloģiski attīstīts ražošanā.
Tālāku spiediena sadali no kolonnas sienas pa visu cietās kolonnas stieņa šķērsgriezumu nodrošina nepārtrauktas šuves, kas savieno atlokus un sienu.
Caur kolonnām (e) spiediens no traversa tiek pārnests uz kolonnas zariem caur šuvēm, kuru kājai jābūt vismaz:
.
Kolonnas galva ar siju atbalsta ribām, kas atrodas virs kolonnas atlokiem (c), ir projektēta un aprēķināta līdzīgi kā iepriekšējā, tikai kolonnas atlokiem veic galvas atbalsta ribu lomu. Ja spiediens no galvas plātnes tiek pārnests uz kolonnu caur metinājuma šuvēm (kolonnas gals nav frēzēts), tad metināto šuvju garumu, kas piestiprina vienu kolonnas atloku pie plātnes, nosaka pēc to griešanas stāvokļa. viena stara reakcija:
,
kur ir viena sijas atbalsta reakcija, ir kolonnas atloka platums.
Ja kolonnas gals ir frēzēts, tad šuves tiek izgatavotas strukturāli ar minimālu kāju. Lai nodrošinātu atbalsta spiediena pārnešanu visā sijas atbalsta ribas platumā ar lielu sijas hornu platumu un šauriem kolonnu atlokiem, nepieciešams projektēt paplašinātu šķērssiju (d zīm.). Parasti tiek pieņemts, ka atbalsta spiediens no plātnes vispirms pilnībā tiek pārnests uz traversu un pēc tam no traversa uz kolonnas atloku; saskaņā ar to tiek aprēķinātas šuves traversa piestiprināšanai pie plātnes un kolonnas. Kad konstrukcija tiek atbalstīta uz kolonnas no sāniem (e), vertikālā reakcija tiek pārnesta caur sijas atbalsta ribas ēvelēto galu uz atbalsta galda galu un no tā uz kolonnas atloku. Atbalsta galda biezums tiek pieņemts par 5-10 mm lielāks nekā sijas atbalsta ribas biezums. Ja sijas atbalsta reakcija nepārsniedz 200 kN, atbalsta galdu veido no bieza stūra ar nogrieztu atloku, ja reakcija ir lielāka, tad galdu veido no loksnes ar ēvelētu augšējo galu. Katra no divām šuvēm, kas piestiprina galdu pie kolonnas, ir aprēķināta 2/3 no atbalsta reakcijas, kas ņem vērā iespējamo sijas un galda galu neparalēlitāti, kas ir ražošanas neprecizitātes sekas un līdz ar to nevienmērīga spiediena pārnešana starp galiem. Nepieciešamo vienas galda stiprinājuma šuves garumu nosaka pēc formulas:
.
Dažreiz galds tiek metināts ne tikai gar tvertnēm, bet arī gar apakšējo galu, šajā gadījumā kopējo šuves garumu nosaka spēks, kas vienāds ar
.
Savienojums starp sijām un kolonnām var būt bezmaksas(eņģes) un grūti. Bezmaksas saskarne pārsūta tikai vertikālas slodzes. Cietā sakabe veido rāmja sistēmu, kas spēj absorbēt horizontālos spēkus un samazināt projektēto momentu sijās. Šajā gadījumā sijas atrodas blakus kolonnai sānos.
Ar brīvo savienojumu sijas tiek novietotas kolonnas augšpusē, kas nodrošina vieglu uzstādīšanu.
Šajā gadījumā kolonnas galva sastāv no plātnes un ribām, kas atbalsta plāksni un nodod slodzi uz kolonnas stieni (Zīm.).
Ja slodze tiek pārnesta uz kolonnu caur siju atbalsta ribu frēzētajiem galiem, kas atrodas tuvu kolonnas centram, tad vāciņa plāksne no apakšas tiek atbalstīta ar ribām, kas iet zem siju atbalsta ribām (att. a un b).
Rīsi. Kolonnu galvas, atbalstot sijas no augšas
Galvas ribas piemetinātas pie pamatplāksnes un kolonnas zariem ar caurejošu stieni vai pie kolonnas sienas ar cietu stieni. Šuvēm, kas piestiprina galvas ribu pie plātnes, ir jāiztur pilns spiediens uz galvu. Pārbaudiet tos, izmantojot formulu
. (8)
Galvas ribas augstumu nosaka nepieciešamais šuvju garums, kas pārnes slodzi uz kolonnas serdi (šuvju garums nedrīkst būt lielāks par 85∙β w ∙k f:
. (9)
Galvas ribas biezums tiek noteikts pēc saspiešanas izturības stāvokļa pilna atbalsta spiediena apstākļos
, (10)
kur ir drupinātās virsmas garums, kas vienāds ar sijas atbalsta ribas platumu plus divi kolonnas galvas plātnes biezumi.
Pēc ribas biezuma noteikšanas jums jāpārbauda tā bīde, izmantojot formulu:
. (11)
Ja caurejošās kolonnas kanālu un vienlaidu kolonnas sienu sieniņu biezums ir mazs, jāpārbauda arī to bīde vietā, kur tām piestiprinātas ribas. Jūs varat padarīt sienu biezāku galvas augstumā.
Lai piešķirtu stingrību ribām, kas atbalsta pamatplāksni, un stiprinātu kolonnas stieņa sienas pret stabilitātes zudumu vietās, kur tiek pārnestas lielas koncentrētas slodzes, vertikālās ribas, kas nes slodzi, ir ierāmētas no apakšas ar horizontālām ribām.
Galvas atbalsta plāksne pārnes spiedienu no pārklājošās konstrukcijas uz galvas ribām un kalpo, lai piestiprinātu sijas pie kolonnām ar stiprinājuma skrūvēm, kas nosaka siju projektēto stāvokli.
Tiek pieņemts, ka pamatplāksnes biezums strukturāli ir 20-25 mm.
Kad kolonnas gals ir nofrēzēts, spiediens no sijām tiek pārnests caur pamatplāksni tieši uz galvas ribām. Šajā gadījumā strukturāli tiek piešķirts šuvju biezums, kas savieno plāksni ar ribām, kā arī ar kolonnas zariem.
Ja sija ir piestiprināta pie kolonnas no sāniem (att.), vertikālā reakcija tiek pārnesta caur sijas atbalsta ribu uz galdu, kas piemetināta pie kolonnas atlokiem. Ir piestiprināts sijas nesošās ribas gals un galda augšējā mala. Tiek pieņemts, ka galda biezums ir par 20-40 mm lielāks nekā sijas atbalsta ribas biezums.
Rīsi. Atbalstot siju uz kolonnas no sāniem
Galdu vēlams piemetināt pie kolonnas no trim pusēm.
Lai nodrošinātu, ka sija nekarājas uz skrūvēm un cieši pieguļ uz atbalsta galda, sijas atbalsta ribas tiek piestiprinātas pie kolonnas stieņa ar skrūvēm, kuru diametram jābūt par 3 - 4 mm mazākam par stieņa diametru. caurumiem.
13. lekcija
Saimniecības. vispārīgās īpašības un klasifikācija
Kopnes ir stieņu sistēma, kas mezglos savienoti viens ar otru un veido ģeometriski nemainīgu struktūru. Kopnes var būt plakanas (visi stieņi atrodas vienā plaknē) un telpiskas.
Plakans kopnes (att. a) var uztvert slodzi, kas tiek pielietota tikai savā plaknē, un tās ir jānostiprina no plaknes ar savienojumiem vai citiem elementiem. Telpiskās kopnes (b, c att.) veido stingru telpisku staru kūli, kas spēj absorbēt slodzes, kas darbojas jebkurā virzienā. Katra šādas sijas seja ir plakana kopne. Kosmosa stara piemērs ir torņa konstrukcija (d zīm.).
Rīsi. Plakanās (a) un telpiskās (b, c, d) kopnes
Kopņu galvenie elementi ir lentes, kas veido kopnes kontūru, un režģis, kas sastāv no lencēm un stabiem (Zīm.).
1 - augšējā josta; 2 - apakšējā josta; 3 - breketes; 4 - plaukts
Rīsi. Kopņu elementi
Attālumu starp jostas mezgliem sauc par paneli ( d ), attālums starp balstiem - laidums ( l ), attālums starp akordu asīm (vai ārējām malām) ir kopnes augstums ( h f).
Kopņu hordas darbojas galvenokārt uz garenspēkiem un momentu (līdzīgi kā cieto siju hordas); Kopnes režģis absorbē galvenokārt sānu spēku.
Elementu savienošana mezglos tiek veikta, tieši savienojot vienu elementu ar otru (att. a) vai izmantojot mezglu izgriezumus (b att.) . Lai kopņu stieņi darbotos galvenokārt uz aksiāliem spēkiem un momentu ietekmi varētu neņemt vērā, kopņu elementi ir centrēti gar asīm, kas iet caur smaguma centriem.
a – kad režģa elementi atrodas tieši blakus jostai;
b – savienojot elementus, izmantojot starpliku
Rīsi. Kopņu mezgli
Kopnes tiek klasificētas pēc statiskās diagrammas, akordu kontūras, režģu sistēmas, elementu savienošanas metodes mezglos un spēka daudzuma elementos. Saskaņā ar statisko shēmu Ir kopnes (att.): sijas (šķeltās, vienlaidus, konsoles), arkveida, karkasa un troses.
Sadalītās sijas sistēmas (att. a) izmanto ēku pārsegumos un tiltos. Tie ir viegli izgatavojami un uzstādāmi, neprasa sarežģītu atbalsta mezglu uzstādīšanu, taču ir ļoti metālietilpīgi. Lieliem laidumiem (vairāk nekā 40 m) sadalītās kopnes izrādās pārāk lielas, un tās uzstādīšanas laikā ir jāsamontē no atsevišķiem elementiem. Ja pārklājošo laidumu skaits ir divi vai vairāk, izmantojiet nepārtraukts saimniecības (b att.). Tie ir ekonomiskāki metāla patēriņa ziņā un tiem ir lielāka stingrība, kas ļauj samazināt to augstumu. Bet, balstiem nosēdoties, vienlaidu kopnēs rodas papildu spēki, tāpēc tos izmantot uz vājiem iegrimšanas pamatiem nav ieteicams. Turklāt šādu konstrukciju uzstādīšana ir sarežģīta.
a - sadalīts stars; 6 - nepārtraukts stars; c, e - konsole;
g - rāmis; d - izliekts; g - kabeļu paliktnis; z - kombinēts :
Rīsi. Kopņu sistēmas
Konsole kopnes (c, e att.) izmanto nojumēm, torņiem un gaisvadu elektrolīniju balstiem. Rāmis sistēmas (e att.) ir ekonomiskas tērauda patēriņa ziņā, ar mazākiem gabarītiem, bet uzstādīšanas laikā ir sarežģītākas To izmantošana ir racionāla liela laiduma ēkām. Pieteikums izliekts sistēmas (e att.), lai arī ietaupa tēraudu, noved pie telpas tilpuma un norobežojošo konstrukciju virsmas palielināšanās.To izmantošanu galvenokārt nosaka arhitektūras prasības. IN kabeļa paliktnis kopnes (g att.) visi stieņi darbojas tikai nospriegojumā un var būt izgatavoti no elastīgiem elementiem, piemēram, tērauda trosēm. Visu šādu kopņu elementu spriegojums tiek panākts, izvēloties akordu un režģu kontūras, kā arī izveidojot priekšspriegumu. Strādājot tikai nospriegotā stāvoklī, jūs varat pilnībā izmantot tērauda augstās stiprības īpašības, jo tiek novērstas stabilitātes problēmas. Vanšu kopnes ir racionālas liela laiduma grīdām un tiltiem. Tiek izmantotas arī kombinētās sistēmas, kas sastāv no sijas, kas pastiprināta no apakšas ar sprengelu vai lencēm, vai no augšas ar arku (h att.). Šīs sistēmas ir viegli izgatavojamas (sakarā ar mazāku elementu skaitu) un ir efektīvas smagās konstrukcijās, kā arī konstrukcijās ar kustīgām slodzēm. Ļoti efektīvi ir izmantot kombinētās sistēmas, stiprinot konstrukcijas, piemēram, pastiprinot siju, ja tās nestspēja ir nepietiekama, ar kopni vai statņiem.
Atkarībā no jostu kontūras kopnes iedala segmentālā, daudzstūra, trapecveida, ar paralēlām jostām un trīsstūrveida (att.).
Tērauda patēriņa ziņā visekonomiskākā ir kopne, kas iezīmēta saskaņā ar momentu diagrammu. Viena laiduma siju sistēmai ar vienmērīgi sadalītu slodzi tas ir segmentālas kopne ar parabolisku jostu (att. a ). Taču jostas izliektā kontūra palielina izgatavošanas sarežģītību, tāpēc šobrīd šādas kopnes praktiski netiek izmantotas.
Pieņemamāk ir daudzstūrains kontūra (b att.) ar jostas lūzumu katrā mezglā. Tas diezgan precīzi atbilst momenta diagrammas paraboliskajai kontūrai un neprasa izliektu elementu izgatavošanu. Šādas kopnes dažkārt izmanto lielu laidumu segšanai un tiltos.
a - segmentāls; b - daudzstūra; c - trapecveida; g - ar paralēlām jostām; d, f, g, i - trīsstūrveida
Rīsi. Kopņu jostu kontūras:
Saimniecības trapecveida kontūrām (c att.) ir dizaina priekšrocības galvenokārt mezglu vienkāršošanas dēļ. Turklāt šādu kopņu izmantošana pārklājumā ļauj konstruēt stingru rāmja komplektu, kas palielina rāmja stingrību.
Saimniecības ar paralēlas jostas (d. att.) ir vienādi režģa elementu garumi, vienāds mezglu izvietojums, vislielākā elementu un daļu atkārtojamība un to unifikācijas iespēja, kas veicina to ražošanas industrializāciju.
Saimniecības trīsstūrveida kontūras (e, f, g, i att.) ir racionālas konsoles sistēmām, kā arī siju sistēmām ar koncentrētu slodzi laiduma vidū (spāres kopnes). Ar sadalītu slodzi trīsstūrveida kopnēm ir palielināts metāla patēriņš. Turklāt tiem ir vairāki dizaina trūkumi. Asais atbalsta bloks ir sarežģīts un pieļauj tikai šarnīra savienojumu ar kolonnām. Vidējās breketes izrādās ārkārtīgi garas, un to šķērsgriezums ir jāizvēlas maksimālai elastībai, kas izraisa pārmērīgu metāla patēriņu.
Saskaņā ar elementu savienošanas metodi Mezglu fermas ir sadalītas metinātās un pieskrūvētās. Konstrukcijās, kas ražotas pirms 50. gadiem, tika izmantoti arī kniedēti savienojumi. Galvenie kopņu veidi ir metināti. Montāžas vienībās parasti tiek izmantoti skrūvju savienojumi ar augstas stiprības skrūvēm.
Pēc maksimālās piepūles lieluma tradicionāli atšķirt vieglās kopnes ar elementu sekcijām, kas izgatavotas no vienkāršiem velmētiem vai saliektiem profiliem (ar spēkiem stieņos N< 3000 kN) un smagas kopnes ar kompozītmateriālu sekciju elementiem (N> 3000 kN).
Kopņu efektivitāti var palielināt, tās iepriekš nospriegojot.
Kopņu režģu sistēmas
Kopnēs izmantotās režģu sistēmas ir parādītas attēlā.
a - trīsstūrveida; b - trīsstūrveida ar statīviem; c, d - diagonāle; d - kopīgs; e - krusts; g - krusts; un - rombveida; k - pusdiagonāle
Rīsi. Kopņu režģu sistēmas
Režģa veida izvēle ir atkarīga no slodzes pielietojuma modeļa, akordu kontūras un konstrukcijas prasībām. Lai nodrošinātu agregātu kompaktumu, leņķim starp lencēm un jostu vēlams 30...50 0 robežās.
Trīsstūrveida sistēma režģim (att. a) ir mazākais kopējais elementu garums un mazākais mezglu skaits. Ir saimniecības ar augšupejoša Un uz leju atbalsta lencēm.
Vietās, kur tiek pieliktas koncentrētas slodzes (piemēram, vietās, kur tiek atbalstītas jumta čaulas), var uzstādīt papildu bagāžniekus vai pakaramos (b att.). Šie statīvi palīdz arī samazināt paredzamo jostas garumu. Plaukti un balstiekārtas darbojas tikai uz vietējām kravām.
Trīsstūrveida režģa trūkums ir garu saspiestu lenču klātbūtne, kas prasa papildu tērauda patēriņu, lai nodrošinātu to stabilitāti.
IN diagonāli režģī (c, d att.) visiem stiprinājumiem ir vienas zīmes spēki, bet statīviem ir citas zīmes. Diagonālais režģis ir metālietilpīgāks un darbietilpīgāks salīdzinājumā ar trīsstūrveida režģi, jo režģa elementu kopējais garums ir lielāks un tajā ir vairāk mezglu. Maziem kopņu augstumiem un lielām mezglu slodzēm ir ieteicams izmantot diagonālo režģi.
Šprengelnaja režģi (e att.) izmanto koncentrētu slodžu pielikšanai ārpus mezgla augšējai hordai, kā arī gadījumos, kad nepieciešams samazināt paredzamo jostas garumu. Tas ir darbietilpīgāks, taču var samazināt tērauda patēriņu.
Krusts režģi (e att.) izmanto, ja uz kopnes ir slodze gan vienā, gan otrā virzienā (piemēram, vēja slodze). Saimniecībās ar jostām, kas izgatavotas no zīmoliem, varat izmantot krusts režģis (g. att.) no atsevišķiem stūriem ar lencēm, kas piestiprinātas tieši pie tējas sienas.
RombisksUn pusdiagonāli režģiem (i, j att.) divu breketu sistēmu dēļ ir liela stingrība; Šīs sistēmas izmanto tiltos, torņos, mastos un savienojumos, lai samazinātu stieņu projektēto garumu.
Kopņu stieņu sekciju veidi
Runājot par tērauda patēriņu saspiestiem kopņu stieņiem, visefektīvākais ir plānsienu cauruļveida sekcija (att. a). Apaļai caurulei ir vislabvēlīgākais materiāla sadalījums attiecībā pret smaguma centru saspiestiem elementiem, un ar šķērsgriezuma laukumu, kas vienāds ar citiem profiliem, tai ir lielākais griešanās rādiuss (i ≈ 0,355d), vienāds visos virzienos. , kas ļauj iegūt stieni ar vismazāko elastību. Cauruļu izmantošana kopnēs ļauj ietaupīt tēraudu līdz pat 20...25%.
Rīsi. Vieglu formu elementu sekciju veidi
Liela apaļo cauruļu priekšrocība ir laba racionalizācija. Pateicoties tam, vēja spiediens uz tiem ir mazāks, kas ir īpaši svarīgi augstām atvērtām konstrukcijām (torņiem, mastiem, celtņiem). Caurules maz saglabā salu un mitrumu, tāpēc tās ir izturīgākas pret koroziju un ir viegli tīrāmas un krāsojamas. Tas viss palielina cauruļveida konstrukciju izturību. Lai novērstu koroziju, caurules iekšējie dobumi ir jānoblīvē.
Taisnstūra formas saliektas-slēgtas sekcijas (b att.) ļauj vienkāršot elementu savienojumus. Taču kopnēm, kas izgatavotas no liektiem slēgtiem profiliem ar bezšķautņu elementiem, nepieciešama augsta ražošanas precizitāte, un tās var ražot tikai specializētās rūpnīcās.
Vēl nesen vieglās kopnes tika projektētas galvenokārt no diviem stūriem (c, d, e, f att.). Šādām sekcijām ir plašs laukumu klāsts, un tās ir ērtas, lai veidotu savienojumus uz spraugām un piestiprinātu konstrukcijas, kas atrodas blakus kopnēm (apmetņi, jumta paneļi, saites). Būtisks šīs dizaina formas trūkums ir; liels skaits elementu ar dažādiem standarta izmēriem, ievērojams metāla patēriņš veidgabaliem un blīvēm, augsta ražošanas darbietilpība un spraugu klātbūtne starp stūriem, kas veicina koroziju. Stieņi ar divu leņķu šķērsgriezumu, ko veido tee, nav efektīvi, strādājot kompresijā.
Ar salīdzinoši nelielu spēku kopņu stieņus var izgatavot no atsevišķiem leņķiem (g att.). Šo sadaļu ir vieglāk izgatavot, it īpaši ar neveidotām vienībām, jo tajā ir mazāk montāžas detaļu un nav aizvērtas spraugas tīrīšanai un krāsošanai.
T-veida stieņu izmantošana kopņu jostām (i. att.) ļauj ievērojami vienkāršot mezglus. Šādā kopnē breketes un statīvu stūrus var piemetināt tieši pie Tējas sienas bez iegriezumiem. Tas uz pusi samazina montāžas detaļu skaitu un samazina ražošanas darbietilpību:
Ja kopnes siksna darbojas papildus aksiālajam spēkam arī liecē (ar ārpusmezglu slodzes pārnesi), racionāls ir I-sijas vai divu kanālu posms (j, l att.).
Diezgan bieži kopņu elementu sekcijas tiek ņemtas no dažāda veida profiliem: siksnas no I veida sijām, režģis no izliektiem slēgtiem profiliem vai lentes no T veida stieņiem, režģis no pāra vai atsevišķiem stūriem. Šis kombinētais risinājums izrādās racionālāks.
Saspiestie kopņu elementi jāprojektē tā, lai tie būtu vienlīdz stabili divos savstarpēji perpendikulāros virzienos. Ar vienādiem dizaina garumiem l x = l y sekcijas, kas izgatavotas no apaļām caurulēm un kvadrātveida saliektiem slēgtiem profiliem, atbilst šim nosacījumam.
Kopnēs, kas izgatavotas no pāra leņķiem, līdzīgiem inerces rādiusiem (i x ≈ i y) ir nevienlīdzīgi leņķi, kas izvietoti kopā lielos plauktos (d attēls). Ja aprēķinātais garums kopnes plaknē ir divas reizes mazāks nekā no plaknes (piemēram, kopnes klātbūtnē), nevienādu leņķu posms, kas salikts ar maziem atlokiem (e att.), ir racionāls, jo šajā gadījumā i y ≈ 2i x.
Smago kopņu stieņi no vieglajiem atšķiras ar jaudīgākiem un attīstītākiem sekcijām, kas sastāv no vairākiem elementiem (att.).
Rīsi. Smago kopņu elementu sekciju veidi
Kopņu stieņu projektētā garuma noteikšana
Saspiesto elementu nestspēja ir atkarīga no to projektētā garuma:
l ef = μ× l, (1)
Kur ts - garuma samazināšanas koeficients, atkarībā no stieņa galu stiprinājuma metodes;
l- stieņa ģeometriskais garums (attālums starp mezglu centriem vai stiprinājuma punktiem pret pārvietošanos).
Mēs iepriekš nezinām, kurā virzienā stienis sasprādzīsies, zaudējot stabilitāti: kopnes plaknē vai perpendikulārā virzienā. Tāpēc saspiestiem elementiem ir jāzina projektēšanas garumi un jāpārbauda stabilitāte abos virzienos. Elastīgi izstieptie stieņi var noslīdēt zem sava svara, tie viegli tiek sabojāti transportēšanas un uzstādīšanas laikā, kā arī dinamiskas slodzes ietekmē tie var vibrēt, tāpēc to elastība ir ierobežota. Lai pārbaudītu elastību, ir jāzina izstiepto stieņu aprēķinātais garums.
Izmantojot rūpnieciskās ēkas kopņu ar laternu piemēru (att.), mēs apsvērsim metodes paredzamo garumu noteikšanai. Starp mezgliem var rasties iespējama kopņu hordu izliekums stabilitātes zuduma laikā tās plaknē (att. a).
Tāpēc aprēķinātais hordas garums kopnes plaknē ir vienāds ar attālumu starp mezglu centriem (μ = 1). Izliekuma forma no kopnes plaknes ir atkarīga no punktiem, kuros josta ir nodrošināta pret pārvietošanos. Ja stingri metāla vai dzelzsbetona paneļi ir uzlikti gar augšējo akordu, piemetināti vai pieskrūvēti pie jostas, tad šo paneļu platums (parasti vienāds ar attālumu starp mezgliem) nosaka aptuveno jostas garumu. Ja kā jumta segumu izmanto profilētu ieklāšanu, kas piestiprināta tieši pie jostas, tad lente tiek nodrošināta pret stabilitātes zudumu visā tās garumā. Uzklājot jumtu gar spārniem, aptuvenais hordas garums no kopnes plaknes ir vienāds ar attālumu starp lokiem, kas nodrošināti pret pārvietošanos horizontālā plaknē. Ja virves nav nostiprinātas ar saitēm, tad tās nevar novērst kopnes hordas pārvietošanos un paredzamais hordas garums būs vienāds ar visu kopnes laidumu. Lai siksnas nostiprinātu jostu, ir nepieciešams ierīkot horizontālos savienojumus (b att.) un savienot ar tiem siksnas. Pārsega zonā zem laternas jānovieto starplikas.
A - augšējās akordas deformācija stabilitātes zuduma laikā kopnes plaknē; b, c - tas pats, no kopnes plaknes; d - režģa deformācija
Rīsi. Noteikt kopņu elementu projektētos garumus
Tādējādi aprēķinātais hordas garums no kopnes plaknes parasti ir vienāds ar attālumu starp punktiem, kas nodrošināti pret pārvietošanos. Elementi, kas nostiprina jostu, var būt jumta paneļi, čaulas, savienojumi un statņi. Uzstādīšanas procesā, kad jumta elementi vēl nav uzstādīti kopņu nostiprināšanai, no to plaknes var izmantot pagaidu saites vai starplikas.
Nosakot režģa elementu projektēto garumu, var ņemt vērā mezglu stingrību. Zaudējot stabilitāti, saspiestajam elementam ir tendence pagriezt mezglu (d attēls). Stieņi, kas atrodas blakus šim mezglam, iztur lieces. Vislielāko pretestību mezgla rotācijai nodrošina izstieptie stieņi, jo to deformācija no lieces samazina attālumu starp mezgliem, savukārt galvenā spēka dēļ šim attālumam vajadzētu palielināties. Saspiestie stieņi vāji iztur lieces, jo rotācijas un aksiālā spēka radītās deformācijas tiek virzītas vienā virzienā un turklāt paši var zaudēt stabilitāti. Tādējādi, jo vairāk izstieptie stieņi atrodas blakus mezglam un jaudīgāki, t.i. jo lielāka ir to lineārā stingrība, jo lielāka ir attiecīgā stieņa saspiešanas pakāpe un mazāks tā projektētais garums. Saspiesto stieņu ietekmi uz saspiešanu var neņemt vērā.
Saspiestā josta mezglos ir vāji saspiesta, jo mezglam blakus esošo stiepes režģa elementu lineārā stingrība ir zema. Tāpēc, nosakot aptuveno jostu garumu, mēs neņēmām vērā mezglu stingrību. Tas pats attiecas uz atbalsta lencēm un statīviem. Viņiem projektētie garumi, tāpat kā jostām, ir vienādi ar ģeometrisko garumu, t.i. attālums starp mezglu centriem.
Attiecībā uz citiem režģa elementiem tiek pieņemta šāda shēma. Augšējā akorda mezglos lielākā daļa elementu ir saspiesti, un saspiešanas pakāpe ir maza. Šos mezglus var uzskatīt par eņģēm. Apakšējā akorda mezglos lielākā daļa elementu, kas saplūst mezglā, ir izstiepti. Šie mezgli ir elastīgi nostiprināti.
Saspiešanas pakāpe ir atkarīga ne tikai no saspiestajam elementam blakus esošo stieņu spēku zīmes, bet arī no vienības konstrukcijas. Ja ir izgriezums, kas nospriego mezglu, saspiešana ir lielāka, tāpēc saskaņā ar standartiem kopnēs ar mezglu izciļņiem (piemēram, no pāra leņķiem) paredzamais garums kopnes plaknē ir 0,8× l, un kopnēs ar elementiem, kas saskaras no gala līdz galam, bez mezglu rievojumiem - 0,9× l .
Stabilitātes zuduma gadījumā no kopnes plaknes saspiešanas pakāpe ir atkarīga no akordu vērpes stingrības. Izliekumi ir elastīgi no savas plaknes, un tos var uzskatīt par lokšņu eņģēm. Tāpēc kopnēs ar mezgliem uz eļļām aptuvenais režģa elementu garums ir vienāds ar attālumu starp mezgliem l 1 . Kopnēs ar hordām, kas izgatavotas no slēgtiem profiliem (apaļas vai taisnstūrveida caurules) ar augstu vērpes stingrību, projektētā garuma samazinājuma koeficientu var pieņemt vienādu ar 0,9.
Tabulā parādīti aprēķinātie elementu garumi visbiežāk sastopamajiem plakano kopņu gadījumiem.
Tabula - Kopņu elementu projektēšanas garumi
Piezīme. l-elementa ģeometriskais garums (attālums starp mezglu centriem); l 1 - attālums starp mezglu centriem, kas nodrošināti pret nobīdi no kopnes plaknes (kopņu akordi, stiprinājumi, pārseguma plātnes utt.).
Šķērsgriezumu izvēle presētiem un stiepes elementiem
Saspiesto elementu šķērsgriezuma izvēle
Saspiesto kopņu elementu sekciju atlase sākas ar vajadzīgā laukuma noteikšanu no stabilitātes stāvokļa
, (2)
.
1) Provizoriski var pieņemt, ka vieglo kopņu jostām l = 60 - 90 un režģim l = 100 - 120. Ar mazāku piepūli tiek iegūtas lielākas elastības vērtības.
2) Pamatojoties uz nepieciešamo laukumu, no sortimenta tiek izvēlēts piemērots profils, tiek noteikti tā faktiskie ģeometriskie raksturlielumi A, i x, i y.
3) Atrodiet l x = l x /i x un l y = l y/i y , Lai nodrošinātu lielāku elastību, ir norādīts koeficients j.
4) Veiciet stabilitātes pārbaudi, izmantojot formulu (2).
Ja stieņa elastība iepriekš bija iestatīta nepareizi un tests uzrādīja pārspriegumu vai ievērojamu (vairāk nekā 5-10%) zemspriegumu, sekcija tiek koriģēta, ņemot starpvērtību starp iepriekš iestatīto un faktisko elastības vērtību. Parasti otrā pieeja sasniedz savu mērķi.
Piezīme. No velmētajiem profiliem izgatavoto saspiesto elementu lokālo stabilitāti var uzskatīt par nodrošinātu, jo velmēšanas apstākļi nosaka, ka profilu atloku un sienu biezums ir lielāks nekā no stabilitātes nosacījumiem.
Izvēloties profilu veidu, jāatceras, ka racionāls ir tāds šķērsgriezums, kuram ir vienāda elastība gan plaknē, gan no fermas plaknes (vienādas stabilitātes princips), tāpēc, piešķirot profilus, ir nepieciešams pievērsiet uzmanību efektīvo garumu attiecībai. Piemēram, ja mēs projektējam kopni no leņķiem un elementa aprēķinātie garumi plaknē un no plaknes ir vienādi, tad ir racionāli izvēlēties nevienādus leņķus un novietot tos kopā lielos plauktos, jo šajā gadījumā i x ≈ i y, un kad l x = l y λ x ≈ λ y . Ja aprēķinātais garums ir ārpus plaknes l y ir divreiz lielāks par projektēto garumu plaknē l x (piemēram, augšējā akorda zonā zem laternas), tad racionālāks posms būtu divu nevienādu leņķu posms, kas novietots kopā ar maziem plauktiem, jo šajā gadījumā i x ≈ 0,5×i y un plkst. l x =0,5× l y λ x ≈ λ y . Režģa elementiem plkst l x =0,8× l y racionālākais būtu vienādu leņķu posms. Kopņu hornām labāk ir veidot nevienādu leņķu posmu, kas novietots kopā ar mazākiem atlokiem, lai nodrošinātu lielāku stingrību no plaknes, paceļot kopni.
Stiepes elementu sekcijas izvēle
Nepieciešamo izstieptā kopņu stieņa šķērsgriezuma laukumu nosaka pēc formulas
. (3)
Pēc tam atbilstoši sortimentam tiek izvēlēts profils ar tuvāko lielāku laukumu. Šajā gadījumā pieņemtā šķērsgriezuma pārbaude nav nepieciešama.
Stieņu šķērsgriezumu izvēle maksimālai elastībai
Kopņu elementi parasti jāprojektē no stingriem stieņiem. Stingrība ir īpaši svarīga saspiestiem elementiem, kuru robežstāvokli nosaka stabilitātes zudums. Tāpēc saspiestiem kopņu elementiem SNiP nosaka prasības maksimālai elastībai, kas ir stingrākas nekā ārvalstu normatīvajos dokumentos. Kopņu un savienojumu saspiesto elementu maksimālā elastība ir atkarīga no stieņa mērķa un tā slodzes pakāpes: , kur N - projektētais spēks, j×R y ×g c - nestspēja.
Spriegošanas stieņi arī nedrīkst būt pārāk elastīgi, it īpaši, ja tie ir pakļauti dinamiskām slodzēm. Pie statiskām slodzēm stiepes elementu elastība ir ierobežota tikai vertikālajā plaknē. Ja spriegošanas elementi ir iepriekš nospriegoti, to elastība nav ierobežota.
Vairākiem vieglo kopņu stieņiem ir mazs spēks un līdz ar to arī zems spriegums. Šo stieņu šķērsgriezumi ir izvēlēti, lai nodrošinātu maksimālu elastību. Šādi stieņi parasti ietver papildu stabiņus trīsstūrveida režģī, breketes kopņu vidējos paneļos, stiprinājuma elementus utt.
Zinot paredzamo stieņa garumu l ef un maksimālās elastības vērtību l pr, mēs nosakām nepieciešamo rotācijas rādiusu i tr = l ef/l tr. Pamatojoties uz to, sortimentā mēs izvēlamies sadaļu, kurai ir vismazākā platība.
Kolonnas kalpo slodzes pārvietošanai no augšpusē esošajām konstrukcijām caur pamatu uz zemi. Atkarībā no tā, kā kolonnai tiek pielikta slodze, izšķir centrāli saspiestas, ekscentriski saspiestas un saspiestas-lieces kolonnas. Centrāli saspiestas kolonnas darbojas ar garenvirziena spēku, kas tiek pielikts gar kolonnas asi un rada vienmērīgu tās šķērsgriezuma saspiešanu. Ekscentriski saspiestās kolonnas un saspiestās-lieces kolonnas papildus aksiālai saspiešanai no gareniskā spēka darbojas arī no lieces no brīža.
Kolonnas sastāv no trim galvenajām daļām: stienis , kas ir kolonnas galvenais nesošais elements; galvu , kas kalpo kā atbalsts pārklājošām konstrukcijām un nostiprina tās pie kolonnas; bāzes , sadalot koncentrēto slodzi no kolonnas pa pamatu virsmu, nodrošinot stiprinājumu, izmantojot enkura skrūves.
Kolonnas atšķiras: pēc veida - nemainīgas un mainīgas augstuma sekcijās; pēc konstrukcijas stieņa sekcijas ir cietas (stingras sienas) un cauri (režģis).
Izvēloties kolonnu sekcijas veidu, jācenšas iegūt visekonomiskāko risinājumu, ņemot vērā slodzes lielumu, nesošo konstrukciju savienošanas ērtumu, ekspluatācijas apstākļus un ražošanas iespējas.
Galvenais masīvo kolonnu veids kopā ar velmētajām ir metināta I veida sija, kas sastāv no trim velmēta tērauda loksnēm, kuru visērtāk ir izgatavot, izmantojot automātisko metināšanu, un kas ļauj vienkārši savienot nesošās konstrukcijas. Caurlaides kolonnas kodols sastāv no diviem zariem (velmētiem kanāliem vai I-sijas), kas ir savstarpēji savienoti ar savienojošiem elementiem sloksņu vai lenšu veidā, kas nodrošina zaru kopīgu darbību un būtiski ietekmē kolonnas stabilitāti kopumā. un tās filiāles.
Trīsstūrveida breketu režģis ir stingrāks par līstēm, jo tas veido kopni kolonnas virsmas plaknē, kuras visi elementi darbojas ar aksiāliem spēkiem. Ieteicams izmantot kolonnās, kas noslogotas ar garenisko spēku, kas lielāks par 2500 kN, vai ar ievērojamu attālumu starp zariem (vairāk nekā 0,8 m). Dēļi veido nestiepjošu sistēmu kolonnas virsmas plaknē ar stingriem mezgliem un lieces elementiem.
Iekšējo virsmu pārbaudei un iespējamai krāsošanai divu zaru cauri kolonnās starp zaru atlokiem izveido vismaz 100 mm atstarpi.
Kolonnu dizaina diagramma
Rīsi. 4.1. Kolonnu dizaina diagramma
Aprēķinātais kolonnas garums lefņemot vērā metodes kolonnas nostiprināšanai pamatnē un savienošanai pārī ar augšdaļā blakus esošo siju, tiek pieņemts, ka tas ir vienāds ar:
lef = μ l,
Kur l -ģeometriskais kolonnas garums;
μ – efektīvā garuma koeficients, ko ņem atkarībā no tā galu nostiprināšanas apstākļiem un slodzes veida (gareniskā spēka iedarbībā uz kolonnu no augšas: μ = 1 – ar eņģu stiprinājumu abos kolonnas galos; μ = 0,7 – kad viens kolonnas gals ir stingri nostiprināts, bet otrs ir eņģes).
Ja sijas tiek atbalstītas uz kolonnas no augšas, kolonna tiek uzskatīta par eņģēm augšējā galā. Kolonnas nostiprināšana pie pamatiem var būt šarnīra vai stingra. Ja pamats ir pietiekami masīvs un kolonnas pamatne ir attīstīta un tai ir uzticams stiprinājums, var uzskatīt, ka kolonna ir iespiesta pamatos.
Centrālajai saspiešanai pakļauto elementu stiprības aprēķins ar spēku N jāveic saskaņā ar formulu
Kur An– neto šķērsgriezuma laukums.
Kolonnas stabilitātes aprēķins centrālās saspiešanas apstākļos tiek veikts pēc formulas
Kur φ – stabilitātes koeficients pie centrālās kompresijas, kas ņemts pēc nosacītās elastības dažāda veida stabilitātes līknēm saskaņā ar tabulu. 3.11.
4.1. Ritošās kolonnas aprēķins
Piemērs 4.1. Izvēlieties cietu kolonnu, kas izgatavota no velmētas platas atloka kolonnas I-sijām ar augstumu l= 6 m. Kolonna apakšā un augšā ir šarnīra. Projektējamais gareniskais spēks N= 1000 kN. Būvmateriāls – tērauda klase C245 ar dizaina pretestību Ry γ Ar= 1.
Rīsi. 4.2. Ritošā kolonnas sadaļa
Nosakām aptuvenos kolonnas garumus plaknēs, kas ir perpendikulāras asīm x-x Un oho:
Vidēja garuma kolonnu ar spēku līdz 2500 kN iepriekšēja elastība ir iestatīta robežās. λ = 100...60. Mēs pieņemam λ = 100.
Kolonnas nosacītā elastība tiek noteikta pēc formulas
V′′ (skat. 3.12. tabulu) nosakām stabilitātes koeficientu pie centrālās kompresijas j= 0,560.
Mēs aprēķinām nepieciešamo šķērsgriezuma laukumu:
Atrodiet nepieciešamos griešanās rādiusus:
No sortimenta pieņemam plata atloka I-siju Ι 23 K2/GOST 26020-83, kam ir šķērsgriezuma laukums A= 75,77 cm2; griešanās rādiusi і X= 10,02 cm un і y= 6,04 cm.
Elastības noteikšana:
λ X = lX/і X= 600 / 10,02 = 59,88; λ y = ly/і y= 600 / 6,04 = 99,34.
Nosacīta kolonnas maksimālā elastība
Saskaņā ar nosacīto elastību y definēt j= 0,564.
Mēs pārbaudām kolonnas stabilitāti vismazākās stingrības plaknē (attiecībā pret asi y-y):
Sadaļa ir pieņemta.
Ja nav izpildīts kolonnas stabilitātes nosacījums, tiek koriģēti sekciju izmēri (pieņem blakus esošo velmēto izstrādājumu skaitu pēc sortimenta) un atkārtoti pārbaudīti.
4.2. Nepārtrauktas metinātas kolonnas aprēķins un projektēšana
Piemērs 4.2. Izvēlieties cietu metinātu kolonnu ar simetrisku I profilu, kas izgatavota no trim velmētām loksnēm, saskaņā ar 3.4. piemēru. Apakšā kolonna ir stingri iespiesta pamatnē, augšpusē tā ir piestiprināta pie sijām. Marķējums: darba platformas klāja augšdaļa 13 m Konstrukcijas materiāls saskaņā ar tabulu. 2.1 – tērauda klase C245 ar konstrukcijas pretestību Ry= 24 kN/cm2. Darba apstākļu faktors γ Ar= 1.
Kolonnas dizaina diagramma attēlā. 4.1. Gareniskais spēks N, saspiežot kolonnu, ir vienāds ar divām reakcijām (šķērsspēkiem) no galvenajām sijām, kas balstās uz kolonnu:
N = 2J max = 2 1033,59 = 2067,18 kN.
Kolonnas ģeometriskais garums (no pamatiem līdz galvenās sijas apakšai) ir vienāds ar darba platformas grīdas līmeni mīnus faktiskais grīdas konstrukcijas augstums, kas sastāv no galvenās sijas augstuma uz balsta h o , klāja sijas augstums hmiljardus un grīdas seguma biezums tn, plus kolonnas pamatnes dziļums zem gatavās grīdas līmeņa (pieņem 0,6 - 0,8 m dziļumu):
Ja sijas būrī ir papildu sija (kad sijas ir savienotas ar grīdu), sijas augstums tiek pieskaitīts grīdas augstumam hbv.
Aprēķinātie kolonnu garumi plaknēs, kas ir perpendikulāras asīm x-x Un oho:
Rīsi. 4.3. Cietas metinātas kolonnas sekcija
Iestata vidēja garuma kolonnas elastība λ = 100 – 60 kolonnām ar spēku līdz 2500 kN; λ = 60 – 40 – kolonnām ar spēku 2500 –4000 kN; jaudīgākām kolonnām ir pieņemama elastība λ = 40 – 30.
Mēs pieņemam λ = 80.
Kolonnas nosacīta elastība
Saskaņā ar nosacīto elastību I-sekcijai ar stabilitātes līknes tipu ′′ V“Mēs nosakām stabilitātes koeficientu pie centrālās kompresijas j= 0,697 (sk. 3.11. tabulu).
Nepieciešamais kolonnas šķērsgriezuma laukums
Nepieciešamie sekcijas griešanās rādiusi:
ix = iy = lx/l= 813 / 80 = 10,16 cm.
Izmantojot no tabulas. 4.1. riņķošanas rādiusa atkarības no sekcijas veida un tā izmēriem (augstums h un platums b), mēs definējam I staru:
h =ix/k 1 = 10,16 / 0,43 = 23,63 cm;
b =iy/k 2 = 10,16 / 0,24 = 42,33 cm;
Tehnoloģisku apsvērumu dēļ (no vidukļa šuvju automātiskās metināšanas stāvokļa) sienas augstums hw nedrīkst būt mazāks par jostas platumu bf. Mēs piešķiram sekciju izmērus, saistot tos ar lokšņu standarta platumu: 
Papildu aprēķini tiek veikti tikai attiecībā pret asi oho, jo stieņa elastība attiecībā pret šo asi būs gandrīz divas reizes lielāka nekā attiecībā pret asi x-x.
Sienas biezums ir iestatīts līdz minimumam, pamatojoties uz tā lokālās stabilitātes stāvokli, un tiek ņemts diapazonā no 6 līdz 16 mm.
Nosacītās elastības ierobežošana
Sienas elastība (projektētā sienas augstuma un biezuma attiecība hw/tw) centralizēti saspiestās I-siju kolonnās atbilstoši vietējās sienas stabilitātes nosacījumam nedrīkst pārsniegt 
kur vērtības ir noteiktas no tabulas. 4.2.
Nosakiet sienas biezumu plkst 
Mēs pieņemam sienu no loksnes ar šķērsgriezumu 400´8 mm ar šķērsgriezuma laukumu
Ja konstrukcijas apsvērumu dēļ sienas biezums tw pieņemts mazāk tw, min no lokālās stabilitātes nosacījuma, tad siena jānostiprina ar sapārotu vai vienpusēju gareniskā stingrības ribu, sadalot sienas projektēto nodalījumu uz pusēm (4.4. att.). Stieņa projektētajā šķērsgriezumā jāiekļauj gareniskās ribas:
Aaprēķins =A+å Alpp.
Leģenda:`
l– elementa nosacītā elastība, kas ņemta vērā stabilitātei pie centrālās kompresijas;
`l 1 – elementa nosacītā elastība, kas ņemta vērā stabilitātei momenta plaknē.
Piezīmes: 1. Kastes formas profili ietver slēgtus taisnstūrveida profilus (kompozītu, liektu taisnstūrveida un kvadrātveida).
2. Kastes sadaļā ar m> 0 vērtība ` luw jānosaka sienai, kas ir paralēla lieces momenta plaknei.
3. Vērtībām 0 < m < 1,0 vērtība ` luw jānosaka ar lineāru interpolāciju starp vērtībām, kas aprēķinātas, izmantojot m= 0 un m= 1,0.
Plauktu pārkares platuma attiecība bef = (bf – tw)/2 = (40–8) / 2 = 19,6 cm
līdz plaukta biezumam tf centralizēti saspiestos elementos ar nosacītu elastību
l= 0,8 – 4 atbilstoši plaukta lokālās stabilitātes stāvoklim nedrīkst pārsniegt
no kurienes mēs nosaka minimālo plaukta biezumu:
Nepieciešamā viena plaukta platība
Rīsi. 4.4.
Nepieciešamais plaukta biezums
Mēs pieņemam
Sekcijas augstums
h = hw + 2tf= 400 + 2 ∙ 1,2 = 42,4 cm.
Plauktu laukums
Mēs aprēķinām sekcijas ģeometriskos raksturlielumus:
- kvadrāts
– inerces moments ap asi oho(mēs neņemam vērā sienas inerces momentu)
- inerces rādiuss
– faktiskā elastība
– nosacīta elastība
– stabilitātes koeficients pie centrālās kompresijas
Kolonnas vispārējā stabilitāte attiecībā pret y-y asi
Kolonnas vispārējās stabilitātes pārbaude attiecībā pret asi y-y:
Kur gAr= 1 – darba apstākļu koeficients saskaņā ar tabulu. 1.3.
Nepietiekams spriegums kolonnā
Sadaļa ir pieņemta.
Ja kolonnas stabilitātes nosacījums nav izpildīts, sekcijas izmēri tiek pielāgoti un atkārtoti pārbaudīti. Pielāgošana, kā likums, tiek veikta, mainot plauktu izmērus, obligāti ievērojot to vietējās stabilitātes stāvokli.
Lai nostiprinātu sekcijas kontūru un kolonnas sienu, kad 
uzstādiet šķērseniskos stiprinājumus, kas atrodas attālumā a= (2,5...3)hw viens no otra; Katram nosūtīšanas elementam jābūt vismaz divām ribām (sk. 4.4. att.). Izvirzītās daļas minimālie izmēri br un biezums tršķērsvirziena stingrības tiek ņemtas tāpat kā galvenajā sijā.
Mēs pārbaudām:
šķērsenisko stiprinājumu uzstādīšana nav nepieciešama.
Vietās, kur kolonnai piekļaujas saites, sijas, statņi un citi elementi, koncentrētas spēka pārneses zonā neatkarīgi no sienas biezuma tiek uzstādīti stingrības elementi.
Savienojumu starp hordu un sienu aprēķina bīdei pēc formulas
Kur T = JficSf/es– bīdes spēks uz siksnas garuma vienību, ko izraisa
parastais bīdes spēks
Jfic = 7,15 ∙ 10 –6 (2330 – E/Ry)N/φ ,
Šeit φ – stabilitātes koeficients centrālajai saspiešanai, ko ņem, aprēķinot, pamatojoties uz kolonnas nosacīto elastību attiecībā pret asi x- x;
Sf– kolonnas jostas statiskais moments attiecībā pret asi x- x;
esx– kolonnas sekcijas inerces moments.
Centrāli saspiestās kolonnās bīdes spēks ir nenozīmīgs, jo šķērsspēks, kas rodas no nejaušām ietekmēm, ir mazs. Savienojums starp sienu un plauktiem tiek veikts ar automātisku metināšanu. Metināšanas šuves minimālā kāja tiek strukturāli noteikta atkarībā no metināmo elementu maksimālā biezuma ( t maks = tf= 12 mm) kf= 5 mm.
4.3. Caurlaides kolonnas aprēķins un projektēšana
Piemērs 4.3. Izvēlieties caurejošu kolonnu no diviem kanāliem, kas savienoti ar sloksnēm (4.5. att.), saskaņā ar piemēru 4.2.
Rīsi. 4.5.
Caurlaides kolonnu aprēķins attiecībā pret materiāla asi x- x noteikt profila numuru un aprēķinot attiecībā pret brīvo asi y- y, ražots tāpat kā cietās kolonnas, bet stieņa elastību aizstājot ar samazinātu lokanību, tiek piešķirts attālums starp zariem, kas nodrošina vienādu stieņa stabilitāti divās savstarpēji perpendikulārās plaknēs.
4.3.1. Kolonnas aprēķins stabilitātei attiecībā pret materiāla asi x-x
Ieteicams iepriekš norādīt elastību: vidēja garuma kolonnām 5 - 7 m ar projektēto slodzi līdz 2500 kN, elastība ir pieņemama l= 90 – 50; ar slodzi 2500 – 3000 kN – l= 50 – 30, augstākām kolonnām ir jāiestata nedaudz lielāka elastība.
Maksimāla kolonnu elastība 
Kur 
– koeficients, ņemot vērā kolonnas nestspējas nepilnīgu izmantošanu, pieņemts vismaz 0,5. Kad kolonnas nestspēja ir pilnībā izmantota lu= 120.
Būsim elastīgi l = 50.
Nosacīta elastība
Saskaņā ar tabulu 3.12 mēs nosakām līknes veidu atbilstoši akceptētās sadaļas tipam (tips ′′ b"). Saskaņā ar tabulu. 3.11. nosacījuma elastība = 1,7 atbilst stabilitātes koeficientam centrālās kompresijas apstākļos j = 0,868.
Atrodiet vajadzīgo šķērsgriezuma laukumu, izmantojot formulu
Nepieciešamā viena filiāles platība
Nepieciešamais riņķošanas rādiuss attiecībā pret asi x-x
Atbilstoši vajadzīgajai platībai Ab un griešanās rādiuss ix Mēs izvēlamies no sortimenta (GOST 8240-93) divus kanālus Nr. 36, kam ir šādas sadaļas īpašības:
Ab= 53,4 cm 2; A= 2Ab= 53,4 × 2 = 106,8 cm 2; esx= 10820 cm 4; es 1 = 513 cm 4;
ix= 14,2 cm; i 1 = 3,1 cm; sienas biezums d= 7,5 mm; plaukta platums bb= 110 mm; atsauce uz smaguma centru z o = 2,68 cm; lineārais blīvums (1 lineārā metra svars) 41,9 kg/m.
Ja maksimālais kanāla profils = 2 = 22926,7 cm 4.
Inerces rādiuss
Kolonnu joslas elastība
λ y = ly/iy = 813 / 14,65 = 55,49.
Ņemot vērā elastību
Nosacīti samazināta elastība
Saskaņā ar tabulu 3.11 atkarībā no stabilitātes līknes veida ″ b″ mēs nosakām stabilitātes koeficientu centrālās kompresijas apstākļos φ = 0,830.
Mēs pārbaudām:
Kolonnas stabilitāte attiecībā pret asi y- y nodrošināta.
Nepietiekams spriegums kolonnā
kas ir pieļaujams saliktā sadaļā saskaņā ar SNiP.
Kolonnās ar režģi ir jāpārbauda arī atsevišķa atzara stabilitāte zonā starp blakus esošajiem režģa mezgliem.
Dizaina spēks
Nb = N/2 = 2067,18 / 2 = 1033,59 kN.
Paredzamais zara garums (sk. 34. att.)
l 1 = 2b o tgα= 2 · 28,64 · 0,7 = 40,1 cm.
Filiāles šķērsgriezuma laukums Ab= 53,4 cm2.
Šķērsgriezuma rādiuss [ 36 attiecībā pret asi 1-1 i 1 = 3,1 cm.
Nozares elastība
Nosacīta filiāles elastība
Centrālais kompresijas stabilitātes koeficients stabilitātes līknes tipam ″ b″ φ = 0,984.
Mēs pārbaudām atsevišķas filiāles stabilitāti:
Kolonnas atzars apgabalā starp blakus esošajiem režģa mezgliem ir stabils.
Trīsstūrveida režģa aprēķins
Caurejas kolonnas trīsstūrveida režģa aprēķins tiek veikts kā kopnes režģa aprēķins, kura elementi tiek aprēķināti aksiālajam spēkam no parastā šķērsspēka. Jfic(skat. 4.8. att.). Aprēķinot šķērseniskā režģa ar statņiem šķērsspārnus, jāņem vērā papildu spēks, kas rodas katrā kronšteinā no kolonnas zaru saspiešanas. Spēku stiprinājumu nosaka pēc formulas
Skavas griezums no vienāda leņķa ∟ 50 × 50 × 5 , kas iepriekš pieņemts, aprēķinot caurejošās kolonnas stieni ( Ad= 4,8 cm 2), mēs pārbaudām stabilitāti, šim nolūkam mēs aprēķinām:
– aptuvenais breketes garums
ld = bo/cos α = 28,64 / 0,819 = 34,97 cm;
– breketes maksimāla elastība
Kur iyo= 0,98 cm – leņķa sekcijas minimālais griešanās rādiuss attiecībā pret asi yO- yO(pēc sortimenta);
– breketes nosacīta elastība
– φ min = 0,925 – minimālais stabilitātes koeficients stabilitātes līknes tipam ″ b″;
– γ Ar= 0,75 – darba apstākļu koeficients, ņemot vērā breketes vienpusēju stiprinājumu no viena stūra (skat. 1.3. tabulu).
Mēs pārbaudām saspiestā stiprinājuma stabilitāti, izmantojot formulu
Tiek nodrošināta breketes stabilitāte.
Starplikas kalpo, lai samazinātu kolonnas atzara projektēto garumu, un tās aprēķina spēkam, kas vienāds ar parasto bīdes spēku galvenajā saspiestajā elementā ( Jfic/2). Parasti tie tiek ņemti ar tādu pašu šķērsgriezumu kā breketes. Mēs aprēķinām breketes piestiprināšanas punktu pie kolonnas atzara, izmantojot mehanizēto metināšanu stiprinājuma spēkam Nd= 16,37 kN. Mēs aprēķinām metinājumu, pamatojoties uz saplūšanas robežas metālu.
Spēkus, ko uztver šuves, aprēķina, izmantojot šādas formulas
- pie dibena
Npar = (1 – α )Nd= (1 – 0,3) 16,37 = 11,46 kN;
NP = α Nd= 0,3 · 16,37 = 4,91 kN.
Šuves minimālās kājas norādīšana pie spalvas kf= tyy– 1 = 5 – 1 = 4 mm, atrodiet aptuvenos šuvju garumus:
- pie dibena
lw, apmēram = Npar/(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.
Mēs pieņemam minimālo konstrukcijas garumu metinājumam pie sadursmes un spalvām lw, apmēram = lw,P= 40 + 1 = 50 mm.
Ja metinātās šuves nav iespējams novietot atzara platumā, tad, lai palielinātu šuvju garumu, ir iespējams centrēt lencēm kolonnas priekšpusē.
Sadalot kolonnu nosūtīšanas zīmēs transportēšanas apstākļu dēļ, caurejošo kolonnu ar režģiem divās plaknēs nosūtīšanas elementi jānostiprina ar diafragmām, kas atrodas nosūtīšanas elementa galos. Caurspīdīgās kolonnās ar savienojošo režģi vienā plaknē diafragmas jāizvieto visā kolonnas garumā vismaz ik pēc 4 m Diafragmas biezums ir 8 - 14 mm (4.9. att.).
Rīsi. 4.9.
4.4. Kolonnu galvu projektēšana un aprēķins
Galvenā sija balstās uz kolonnu no augšas, un tiek pieņemts, ka saskarne ir eņģe. Gareniskais spiedes spēks N no galvenajām sijām tiek pārraidīts caur atbalsta plāksni, kas ēvelēta no abām pusēm ar biezumu tieslēgts= 16–25 mm tieši uz cietas kolonnas galvas ribām un uz diafragmas caurejošā kolonnā.
Kolonnas gali, ribas un diafragma ir nofrēzēti. Spēka pārnešana no ribām uz kolonnas sienu un no diafragmas uz kolonnas zaru sienām tiek veikta ar vertikālām šuvēm. Plāksni izmanto, lai piestiprinātu sijas pie kolonnas ar stiprinājuma skrūvēm, kas fiksē siju projektēto stāvokli. Metinātās šuves, kas piestiprina plāksni pie kolonnas, ir konstruētas konstruktīvi ar minimālā izmēra kāju, ņemot vērā lielāko savienoto elementu biezumu (sk. 3.6. tabulu). Plātnes izmēri plānā tiek ņemti par lielākiem par kolonnas kontūru par 15 - 20 mm katrā virzienā, lai pielāgotos metinājuma šuvēm.
Lai piešķirtu vertikālajām ribām un diafragmai stingrību, kā arī stiprinātu kolonnas stieņa sienas vai caurejošās kolonnas zarus no stabilitātes zuduma vietās, kur tiek pārnestas lielas koncentrētas slodzes, vertikālās ribas no apakšas ir ierāmētas ar horizontālu. cietinātājs.
4.4.1. Cieta kolonnas galva
Galva sastāv no plāksnes un ribām (4.10. att.).
Rīsi. 4.10.
Nepieciešamais vertikālās pāra ribas laukums tiek noteikts pēc sabrukšanas stāvokļa:
Spuru biezums
kur ir sadalījuma nosacītais garums
slodze, kas vienāda ar galvenās sijas atbalsta ribas platumu bh plus divi kolonnas galvas plātnes biezumi ( tieslēgts pieņemts 25 mm).
Rievu platums (izvirzītā daļa)
Mēs ņemam divas vertikālas ribas ar šķērsgriezumu 140 × 22 mm.
Mēs pārbaudām vertikālo ribu vietējai stabilitātei.
Atbalsta ribas augstums tiek noteikts, pamatojoties uz metināto šuvju izvietojumu, kas nodrošina spēka pārnesi N no ribām līdz kolonnas sienai.
Mēs norādām metināšanas šuves kāju kf= 7 mm (projektēšanas prasību robežās kf , min = 7 mm mehanizētai lokšņu metināšanai t max = 25 mm un – mazākais savienojamo elementu biezums).
Nepieciešamais šuves garums
Ņemot vērā 1 cm defektu kompensācijai šuves gala daļās visā garumā, mēs beidzot pieņemam ribas augstumu hr= 45 cm.
Paredzamajam šuves garumam jābūt ne vairāk kā 85 β fkf.
Mēs to pārbaudām, izmantojot formulu
Plānām cietas kolonnas sienām sienas biezums tw pārbaudiet bīdes gar atbalstošo vertikālo ribu stiprinājuma malām. Nepieciešamais sienas biezums
kas ir lielāks par pieņemto sienas biezumu tw= 8 mm. Mēs lokāli stiprinām kolonnas sienu, nomainot sienas daļu galvas augstumā ar biezāku ieliktni. Mēs pieņemam ieliktņa biezumu t ′ w= 18 mm.
Lai samazinātu spriedzes koncentrāciju, metinot dažāda biezuma elementus sadurmetināšanas elementiem, lielāka biezuma elementam veicam slīpumus ar slīpumu 1:5. Horizontālo stingrības ribu platums ir vienāds ar vertikālo atbalsta ribu platumu bs= br= 140 mm. Ribas biezumu nosaka pēc tās stabilitātes stāvokļa:
tai jābūt vismaz Mēs pieņemam pāra ribu no loksnes ar sekciju 140×10 mm.
4.4.2. Caurlaidīgās kolonnas galva
Galva sastāv no plāksnes un diafragmas, ko atbalsta horizontāls stingrs (4.11. att.).
Rīsi. 4.11.
Aprēķins tiek veikts līdzīgi kā cietas kolonnas galvas aprēķins.
Diafragmas biezums td nosaka, aprēķinot saspiešanu aksiālā spēka dēļ N:
kur ir koncentrētās slodzes sadalījuma nosacītais garums (sk. 4.4.1. punktu).
Mēs pieņemam td= 22 mm.
Diafragmas augstumu nosaka pēc kolonnas zaru sienu griešanas stāvokļa ( d= 7,5 mm – sienas biezums pieņemtajam kanālam):
hd = N/(4dRsγ c) = 2067,18 / (4 · 0,75 · 13,92 · 1) = 49,5 cm.
Mēs pieņemam hd= 50 cm.
Mēs pārbaudām diafragmas bīdi kā īsu staru:
Kur J = N/2 = 2067,18 / 2 = 1033,59 kN .
Stiprības nosacījums nav izpildīts. Mēs pieņemam diafragmas biezumu td= 25 mm un pārbaudiet vēlreiz:
Nosakām metinājuma kāju, kas izgatavota ar mehanizētu metināšanu un nodrošinot diafragmas piestiprināšanu pie kolonnas zaru sienas (aprēķins metāla saplūšanas robežai):
Kur lw = hd– 1 = 50 – 1 = 49 cm – paredzamais šuves garums vienāds ar diafragmas augstumu mīnus 1 cm, ņemot vērā defektus šuves gala daļās.
Mēs pieņemam šuves kāju kf= 7 mm, kas atbilst tā minimālajai vērtībai elementu mehanizētai metināšanai t= 25 mm.
Aptuvenais sānu šuves garums nedrīkst pārsniegt 85 β fkf. Mēs pārbaudām: lw = 49 < 85 × 0,9 × 0,7 = 53,5 см. Условие выполняется.
Tiek ņemts horizontālā cietinātāja biezums ts= 10 mm, atkarībā no tā, kurš ir lielāks 
Platums bs mēs piešķiram no malas stabilitātes stāvokļa:
Mēs pieņemam bs= 30 cm.
4.5. Kolonnu pamatnes projektēšana un aprēķins
Pamatne ir kolonnas atbalsta daļa un kalpo spēku pārnešanai no kolonnas uz pamatu. Salīdzinoši maziem konstrukcijas spēkiem kolonnās (līdz 4000 - 5000 kN) tiek izmantotas pamatnes ar traversiem. Spēks no kolonnas stieņa tiek pārnests caur metināšanas šuvēm uz plātni, kas balstās tieši uz pamatu. Lai panāktu vienmērīgāku spiediena pārnešanu no plātnes uz pamatu, nepieciešamības gadījumā var palielināt plātnes stingrību, uzstādot papildu ribas un diafragmas.
Pamatne tiek nostiprināta, nostiprinot tās konstrukcijas pozīciju uz pamatiem ar enkura skrūvēm. Atkarībā no stiprinājuma kolonna ir šarnīra vai stingri savienota ar pamatni. Šarnīrveida pamatnē enkurskrūves ar diametru 20–30 mm ir piestiprinātas tieši pie pamatnes plāksnes, kurai ir noteikta elastība, kas nodrošina atbilstību nejaušu momentu iedarbībā (4.12. att.).
Rīsi. 4.12. Kolonnu pamatne plkst Rīsi. 4.13.
Lai nodrošinātu zināmu kolonnas kustību (iztaisnošanu) tās uzstādīšanas laikā projektēšanas pozīcijā, enkura skrūvju plātnē esošo caurumu diametrs ir 1,5 - 2 reizes lielāks par enkuru diametru. Uz enkura skrūvēm tiek uzliktas paplāksnes ar caurumu, kas ir par 3 mm lielāks par skrūves diametru, un pēc skrūves nospriegošanas ar uzgriezni, paplāksne tiek piemetināta pie plāksnes. Izmantojot stingru savienojumu, enkurskrūves tiek piestiprinātas pie kolonnas serdes caur traversiem balstiem, kuriem ir ievērojama vertikālā stingrība, kas novērš kolonnas rotācijas iespēju uz pamatiem. Šajā gadījumā bultskrūves ar diametru 24–36 mm tiek pievilktas ar spriegojumu, kas ir tuvu skrūvju materiāla projektētajai pretestībai. Enkura plāksnes biezums ir tap= 20 – 40 mm un platums bap vienāds ar četriem skrūvju caurumu diametriem (4.13. att.).
Pamatnes konstrukcijai jāatbilst tās savienošanas metodei ar pamatu, kas pieņemta kolonnas projektēšanas shēmā. Aprēķiniem un projektēšanai tika pieņemta kolonnas pamatne ar stingru stiprinājumu pie pamatiem.
4.5.1. Pamatplāksnes izmēru noteikšana plānā
Mēs nosakām konstrukcijas spēku kolonnā bāzes līmenī, ņemot vērā pašas kolonnas svaru:
Kur k= 1,2 – projektēšanas koeficients, kas ņem vērā režģa, pamatnes elementu un kolonnas galvas svaru. Tiek pieņemts, ka spiediens zem plātnes ir vienmērīgi sadalīts. Centrāli saspiestā kolonnā plātnes izmērus plānā nosaka pēc pamatu materiāla stiprības stāvokļa:
Kur y- koeficients atkarībā no vietējās slodzes sadalījuma rakstura drupināšanas zonā (ar vienmērīgu sprieguma sadalījumu y =1);
Rb , loc– betona projektētā izturība pret saspiešanu zem plātnes, ko nosaka pēc formulas
Rb , loc= αφ bRb= 1 ∙ 1,2 ∙ 7,5 = 9 MPa = 0,9 kN/cm 2,
Kur a= 1 – betona klasei zem B25;
Rb= 7,5 MPa betona klasei B12,5 – tā klasei atbilstošā betona aprēķinātā spiedes stiprība, kas ņemta saskaņā ar tabulu. 4,3;
jb– koeficients, kas ņem vērā betona spiedes stiprības pieaugumu šauros apstākļos zem pamatplāksnes un tiek noteikts pēc formulas
Šeit Af 1 – pamatu augšējās malas laukums, nedaudz lielāks par pamatplāksnes laukumu Af.
4.3. tabula
Betona konstrukcijas pretestībaR b
|
Spēka klase |
|||||||
|
Rb, MPa |
Koeficients jb ne vairāk kā 2,5 tiek pieņemts betonam, kura klase ir augstāka par B7,5 un ne vairāk kā 1,5 B7,5 un zemākas klases betonam.
Jautāsim iepriekš jb= 1,2.
Pamatnes plāksnes aprēķins
Plātnes izmēri (platums B un garums L) tiek piešķirti atbilstoši vajadzīgajai zonai Af, ir saistīti ar kolonnas kontūru (pamatplāksnes pārkarēm jābūt vismaz 40 mm) un atbilst sortimentam (4.14. att.).
Rīsi. 4.14.
Iestatiet plātnes platumu:
B = h + 2tt + 2c= 36 + 2 1 + 2 4 = 46 cm,
Kur h= 36 cm – kolonnas stieņa sekcijas augstums;
tt= 10 mm – traversa biezums (ņem 8 – 16 mm);
Ar= 40 mm – plātnes konsoles daļas minimālā pārkare (provizoriski pieņemts 40 – 120 mm un, ja nepieciešams, norādīts plātnes biezuma aprēķināšanas procesā).
Nepieciešamais plātnes garums
Centrāli saspiestai kolonnai pamatplāksnei jābūt tuvu kvadrātam (ieteicamā malu attiecība L/IN≤ 1,2). Mēs pieņemam kvadrātveida plāksni ar izmēriem IN= L= 480 mm.
Plātņu laukums Af= LB = 48 · 48 = 2304 cm2.
Pamatu malas laukums (mēs iestatījām pamatu augšējās malas izmērus par 20 cm lielākus nekā pamatplāksnes izmēri)
Faktiskā attiecība
Betona konstrukcijas izturība pret saspiešanu zem plātnes
Rb , loc = 1 ∙ 1,26 ∙ 7,5 = 9,45 MPa = 0,95 kN/cm2.
Betona stiprības pārbaude zem plātnes:
Plātnes izmēru samazināšana nav nepieciešama, jo tā tika pieņemta ar minimāliem izmēriem plānā.
4.5.2. Pamatplāksnes biezuma noteikšana
Pamatnes plātnes biezumu, kas balstās uz kolonnas galiem, traversiem un ribām, nosaka pēc tās lieces stiprības stāvokļa no pamatu pretestības, kas vienāds ar vidējo spriegumu zem plātnes:
Katrā sekcijā maksimālie lieces momenti, kas iedarbojas uz 1 cm platu sloksni, tiek noteikti no projektētās vienmērīgi sadalītās slodzes
Atrašanās vieta ieslēgta 1 , atbalstīts no četrām pusēm:
Kur a 1 = 0,053 – koeficients, kas ņem vērā laiduma momenta samazināšanos dēļ plāksnes atbalsta no četrām pusēm un tiek noteikts no tabulas. 4.4 atkarībā no zemes gabalu lielākās malas attiecības b uz mazāku a.
4.4. tabula
Likmesa 1 atbalstītas plātnes lieces aprēķināšanaiuz četrām pusēm
|
b/a |
||||||||||
Vērtības b Un a nosaka pēc izmēriem gaismā:
b = 400 – 2d= 400 – 2 × 7,5 = 385 mm; A= 360 mm; b/A = 385 / 360 = 1,07.
Atrašanās vieta ieslēgta 2 , atbalstīts no trim pusēm:
Kur b– koeficientu ņem saskaņā ar tabulu. 4,5 atkarībā no plāksnes fiksētās puses attiecības b 1 = 40 mm līdz brīvam A 1 = 360 mm.
4.5. tabula
Likmesb lai aprēķinātu uz trim malām balstītas plātnes lieces
|
b 1 /a 1 |
||||||||||
Attiecības starp pusēm b 1 /a 1 = 40/360 = 0,11; attiecībā uz pusēm b 1 /a 1 < 0,5 плита рассчитывается как консоль длиной b 1 = 40 mm (4.15. att.).
Liekšanas moments
Uz konsoles daļas 3
Rīsi. 4.15.
Ja plātne ir balstīta uz divām malām, kas saplūst leņķī, drošības koeficienta lieces momentu aprēķina tāpat kā plātnei, kas balsta no trim pusēm, ņemot vērā izmēru a 1 pa diagonāli starp malām, izmērs b 1 vienāds ar attālumu no stūra augšdaļas līdz diagonālei (4.16. att., A).
Ja dažādās plātnes sekcijās ir krasas atšķirības momentu lielumā, ir nepieciešams veikt izmaiņas plātņu atbalsta shēmā, lai, ja iespējams, izlīdzinātu momentu vērtības. To veic, iestatot diafragmas un ribas. Mēs sadalām plāksni uz vietas 1 puse diafragmas biezuma td= 10 mm (skat. 4.15. att.).
Malu attiecība
b/a= 38,5 / 17,5 = 2,2 > 2,
Kad plāksne ir balstīta uz četrām malām ar malu attiecību b/a> 2 lieces moments noteikts kā vienlaiduma sijas plātnei ar laidumu A, brīvi guļot uz diviem balstiem:
Autors augstākā vērtība No dažādiem plātnes posmiem konstatētajiem lieces momentiem nosakām nepieciešamo 1 cm platas plātnes pretestības momentu:
kur ir plātnes biezums?
Mēs pieņemam loksni ar biezumu 30 mm.
Nosakot lieces momentu M 1 ׳ 1 cm platā joslā attiecīgajai plātnes daļai 1 ir atļauts ņemt vērā blakus esošo konsoļu sekciju izkraušanas ietekmi gar garajām malām (kā nepārtrauktā starā) saskaņā ar formulu
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. Traversa aprēķins
Tiek pieņemts traversa biezums tt= 10 mm.
Traversa augstums tiek noteikts pēc vertikālo šuvju novietošanas stāvokļa traversa piestiprināšanai pie kolonnas stieņa. Drošības koeficientam tiek pieņemts, ka viss spēks tiek pārnests uz traversiem caur četrām šuvēm (metināšanas, kas savieno kolonnas stieni tieši ar pamatplāksni, netiek ņemtas vērā).
Mēs pieņemam metināšanas kāju kf= 9 mm (parasti iestatīts 8–16 mm robežās, bet ne vairāk kā 1,2 t min). Izgatavots nepieciešamais vienas šuves garums
mehanizētā metināšana, pamatojoties uz saplūšanas robežu
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.
Mēs pieņemam traversa augstumu, ņemot vērā 1 cm pievienošanu defektiem šuves sākumā un beigās ht= 38 cm.
Mēs pārbaudām traversa izturību kā viena laiduma, dubultkonsoles sijas, kas balstās uz kolonnas zariem (atlokiem) un saņem pretspiedienu no pamatiem (4.16. att. b).
Rīsi. 4.16.
Kur d= B/2 = 48 / 2 = 24 cm – traversa kravas telpas platums.
Kur σ = Mop/Wt= 178,8 / 240,7 = 0,74 kN/cm2;
τ = Jutt/(ttht) = 432 / (1 38) = 11,37 kN/cm2.
Traversa šķērsgriezums ir pieņemts.
Nepieciešamā horizontālo šuvju kāja spēka pārnešanai ( Nt= qtL) no viena traversa katrai plāksnei
kur lw = (L– 1) + 2(b 1 – 1) = (48 – 1) + 2 (4 – 1) = 53 cm – kopējais horizontālo šuvju garums.
Mēs pieņemam metināšanas kāju kf= 12 mm, kas ir vienāds ar maksimāli pieļaujamo kāju kf, max = 1,2 tt= 1,2 · 1 = 12 mm.
4.5.4. Plātņu stiegrojuma ribu aprēķins
Projektētajai pamatnei nepieciešams uzstādīt stiprinājumus
uz konsoles sekcijas nav atbalsta plāksnes, tāpēc aprēķins dots kā piemērs citām kolonnas pamatnes projektēšanas iespējām (skat. 4.16. att. A).M r Un Jr saskaņā ar formulu
Kur σ = Mr/Wr = 6Mr/(trhr 2) = 6 270 / (1 10 2) = 16,2 kN/cm 2;
τ = Jr/(trhr) = 108 / (1 10) = 10,8 kN/cm2.
Riba pieņemta.
Mēs pārbaudām metinātās šuves, kas piestiprina ribu pie kolonnas traversa (stieņa), vai lieces un bīdes rezultātā rodas tangenciālie spriegumi.
Mēs piešķiram šuvju kāju kf= 10 mm.
Mēs pārbaudām šuves metāla bīdes izturību, kas izgatavota ar mehanizēto metināšanu (aptuvenais šuves garums lw = hr– 1 = 10 – 1 = 9 cm:
Mēs pārbaudām šuvju izturību gar saplūšanas robežu:
Nepieciešamā metināto šuvju kāja ribu piestiprināšanai pie pamatplāksnes
kf = Jr/ = 108 / = 0,77 cm.
Mēs pieņemam šuves kāju kf= 8 mm.
Kolonnas stieni piestiprina pie pamatplāksnes, izmantojot konstrukcijas metinājumu ar 7 mm kāju (metinot loksnes t maks = tlpp= 30 mm).
TĒRAUDA KOLONNA
ĒKAS UN KONSTRUKCIJAS
Centrāli saspiestas kolonnas izmanto, lai atbalstītu starpstāvu grīdas un ēku, darba platformu un pārvadu segumus. Kolonnas konstrukcija sastāv no paša stieņa un atbalsta ierīcēm - galvas un pamatnes. Virsbūves konstrukcijas, kas tieši noslogo kolonnu, balstās uz galvu, kolonnas stienis pārnes slodzi no galvas uz pamatni un ir galvenais konstrukcijas elements, un pamatne nodod visu saņemto slodzi no stieņa uz pamatu.
Kolonnu veidi
Ēku karkasos izmanto trīs veidu kolonnas:
— nemainīga šķērsgriezuma kolonnas;
— mainīga šķērsgriezuma kolonnas (pakāpju);
— atsevišķa tipa kolonnas.
Pastāvīgas sadaļas kolonnas izmanto bezceltņu ēkās un ēkās ar iespēju izmantot piekaramos un tilta elektriskos pacelšanas mehānismus ar celtspēju līdz 20 tonnām, kā likums, ar lietderīgo augstumu no grīdas līmeņa līdz kopņu apakšai ne vairāk kā 12 m.
Izmantojot celtņus, kuru celtspēja pārsniedz 15 tonnas, pakāpju kolonnas sastāv no divām daļām, augšējā daļa parasti ir metināta vai velmēta I veida sija, apakšējā daļa sastāv no telts un celtņa atzarojuma, kas ir savienoti viens ar otru vai nu ar saitēm cietas loksnes veidā vai ar cauruļu režģi. karsti velmēti leņķi.
Atsevišķa tipa kolonnas tiek izmantotas ēkās ar celtņiem, kuru celtspēja pārsniedz 150 tonnas un augstums ir 15-20 m. Telts un celtņa statņi šajā konstrukcijā ir savienoti viens ar otru ar virkni horizontālu līstes, kas ir elastīgas vertikālā plaknē, kā rezultātā tiek atdalīta slodzes uztvere, celtņa statnis saņem tikai vertikālo spēku no augšceļa celtņa, un telts atzars savāc visas slodzes no ēkas karkasa un pārsega.
Kolonnu sadaļas
Kolonnu stieņi ir izgatavoti no viena plata atloka I veida sijām vai izgatavoti no vairākiem velmētiem profiliem; kompozītmateriālu stieņus iedala caurajos un cietajos. Caurstrāvas, savukārt, tiek iedalītas nestieptās, režģa un perforētās.
Cietās kolonnas visbiežāk tie ir metināti vai velmēti platatloku I-siju, kur metinātajam variantam ir priekšrocība, pateicoties iespējai izvēlēties optimālo šķērsgriezumu, lai nodrošinātu kolonnā nepieciešamo stingrību, vienlaikus taupot materiālu. Diezgan viegli izgatavojamas ir šķērsgriezuma kolonnas, kas ir vienlīdz stabilas divos virzienos. Ar tādiem pašiem izmēriem šķērsgriezums pārspēj I-staru lielākas stingrības dēļ. Pie masīvām kolonnām pieder arī slēgta profila kolonnas, kuras var veidot pārī savienotiem velmētiem kanāliem, liektiem elektriski metinātiem profiliem vai apaļām caurulēm.Šīs iespējas būtisks trūkums ir iekšējās virsmas nepieejamība apkopei, kas var izraisīt strauju korozīvu nodilumu. .
caur kolonnām - Tipisks konstrukcijas dizains sastāv no diviem zariem (izgatavoti no kanāliem, I-sijām vai caurulēm), kas savstarpēji savienoti ar režģiem, nodrošinot kolonnas stieņa zaru kopīgu darbību. Režģu sistēmas tiek izmantotas no breketēm, breketēm un statņiem, un nestiegrojošā tipa dēļu veidā. Kolonnu režģi parasti novieto divās plaknēs un ir izgatavoti no atsevišķiem stūriem, dodot priekšroku bezveidīgam savienojumam, stiprinot tieši pie stieņa zaru plauktiem. Lai novērstu šādu kolonnu sagriešanos un saglabātu to kontūru, galos ir uzstādītas diafragmas.
Kolonnu daļas un mezgli
Kolonnu galvas. Ir divi konstruktīvie risinājumi kopņu un šķērsstieņu atbalstam uz kolonnām, ar šarnīra brīvo savienojumu - sijas parasti tiek montētas uz augšu, ar šarnīrveida un cietajiem savienojumiem tās tiek piestiprinātas sānos.
Ar augšējo savienojumu kolonnas galva sastāv no pamatplāksnes un stingrības, kas pārnes slodzi uz kolonnas korpusu. Galvas ribas piemetinātas pie kolonnas plātnes un zariem ar caurejošu stieni vai pie kolonnas sienām ar cietu stieni. Rievu augstums un biezums tiek noteikts, pamatojoties uz nepieciešamo metināto šuvju garumu, kam jāiztur pilns spiediens uz galvu un izturība pret sabrukšanu atbalsta spiediena ietekmē. Lai kompensētu savienojošo atloku šķībumu, piešķirot vertikālajām ribām papildu stabilitāti un stingrību, tās nepieciešamības gadījumā tiek ierāmētas ar šķērseniskām ribām. Pamatplāksne parasti ir ēvelēta plāksne ar biezumu 20...30mm, vieglām kolonnām 12...30mm, plātnes kontūras izmērs plānā tiek piešķirts par 15...20mm lielāks par kolonnas kontūru. .
Ar sānu stiprinājumu atbalsta reakcija caur blakus esošās sijas atbalsta ribu tiek pārraidīta uz galdu, kas piemetināts pie kolonnu grīdām. Sijas un galda nesošās ribas gals ir nofrēzēts, galda biezumu ņem par 20...40 mm lielāku nekā atbalsta ribas biezumu.
Kolonnu pamatne ir kolonnas atbalsta daļa un kalpo spēka pārnešanai no kolonnas uz pamatu. Pamatnes konstruktīvais risinājums ir atkarīgs no stieņa šķērsgriezuma veida un augstuma, pārošanās metodes ar pamatu un kolonnu uzstādīšanas metodes. Tie ir sadalīti kopējās un atsevišķās pamatnēs, kuras var būt bez traversām, ar kopīgām vai atsevišķām traversām, viensienas vai dubultsienu. Pamatnes plāksnes galvenie izmēri tiek noteikti atkarībā no pamatņu veida un lieces aprēķiniem. Enkurskrūvju caurumus ieliek 20...30 mm lielākus par to diametru, nospriegošanu veic caur paplāksnēm, kuras pēc tam piemetina pie plātnes. Lai nodrošinātu pamatnes stingrību un samazinātu balsta biezumu, tiek uzstādīti traversi, ribas un diafragmas, taču tādēļ pamatne ar traversiem ir lielāka izmēra salīdzinājumā ar tādu, kas nav traversa. Caurspīdīgo kolonnu pamatnes parasti ir projektētas atsevišķa tipa, katram atzaram ir sava noslogota pamatne. Tomēr, ja kolonnas sekcijas augstums ir mazāks par 1 m, ir pieļaujams izmantot kopīgu pamatni, tāpat kā iepriekš apspriestajām cietajām kolonnām.
Konsoles Tos izmanto celtņu siju atbalstam uz nemainīga šķērsgriezuma kolonnām; pārsvarā tiek izmantotas viensienas, ja nepieciešams pārvadīt lielus spēkus, tiek izmantotas dubultsienu.