Stiv forbindelse av bjelker med søyler danner et rammesystem (e).
Når bjelkene er låst opp ovenfra, har støtteenheten til den overliggende strukturen en tverrribbe med en frest ende som stikker ut med 15-25 mm, gjennom hvilken trykk overføres til søylen (fig. a, b, e). Mindre vanlig brukt er utformingen av noden, hvor støttetrykket overføres av den indre kanten av bjelken plassert over søyleflensen (c, d). Hvis den tverrgående støttekanten til de overliggende bjelkene har en utstikkende ende (a, b, e), overføres støttetrykket først til bunnplaten på søylehodet, deretter til støttekanten på hodet, fra denne kanten - til søyleveggen (eller traverser i gjennomgående søyle (e) og deretter jevnt fordelt over seksjonen av søylen. Bunnplaten på hodet tjener til å overføre trykk fra endene av bjelken til støtteribbene på hodet, derfor dens tykkelse bestemmes ikke ved beregning, men av designhensyn og tas vanligvis som 16-25 mm. Fra bunnplaten overføres trykk til støtteribbene på hodet gjennom horisontale sveiser, endene av ribbene er festet til plate.Benet av disse sømmene bestemmes av formelen
Når bunnplaten er installert på den freste enden av søylestangen, sikrer den at platen passer helt til søylekanten, og støttetrykket overføres ved direkte kontakt med overflatene, og sveisene som fester bunnplaten aksepteres konstruktivt .
e) 
I tillegg må det overholdes en tilstand som sikrer støtteribbens lokale stabilitet.
Bunnen av støtteribbene på hodet er forsterket med tverrgående ribber som forhindrer dem i å vri seg ut av kolonnens plan med ujevnt trykk fra endene av de overliggende bjelkene, som følge av unøyaktigheter i produksjon og installasjon.
Fra støtteribbene overføres trykket på søyleveggen gjennom kilsveisene. Basert på dette er lengden på ribbene nødvendig.
Den estimerte lengden på sømmene i dette tilfellet bør ikke overstige.
Kanter kontrolleres også for skjær:
hvor 2 er antall skiver;
- tykkelsen på søylens vegg eller travers på den gjennomgående søylen.
Ved høye støttetrykk overstiger skjærspenningene i veggen designmotstanden. I dette tilfellet, øk lengden på ribben eller ta en tykkere vegg. Det er mulig å øke veggtykkelsen kun ved søylehodet (b). Denne løsningen reduserer metallforbruket, men er mindre teknologisk avansert innen produksjon.
Ytterligere trykkfordeling fra søyleveggen, over hele seksjonen av den massive søylestangen, er gitt av kontinuerlige sømmer som forbinder flensene og veggen.
I gjennomgående kolonner (d) overføres trykket fra traversen til kolonnens grener gjennom kilsveisinger, hvis ben skal være minst:
Søylehodet med bæreribbene til bjelkene plassert over søylene i søylen (c) er designet og beregnet på samme måte som den forrige, bare rollen til støtteribbene på hodet utføres av søylens hyller . Hvis trykket fra hodeplaten overføres til kolonnen gjennom sveiser (enden av kolonnen er ikke frest), bestemmes benet på sveisene som fester en kolonneflens til platen ut fra tilstanden til kuttet ved reaksjonen av en stråle:
,
hvor er støttereaksjonen til en bjelke, er bredden på søyleflensen.
Hvis enden av søylen freses, aksepteres sveisene strukturelt med et minimumsben. For å sikre overføring av støttetrykk over hele bredden av støtteribben til bjelken med en stor bredde av bjelkenes korder og smale flenser på søylene, er det nødvendig å designe en utvidet travers (fig. d). Det forutsettes betinget at bæretrykket fra platen overføres først helt til traversen, og deretter fra traversen til søyleflensen, i samsvar med dette beregnes skjøtene til traversfestet til platen og søylen. Når konstruksjonen støttes på søylen fra siden (e), overføres den vertikale reaksjonen gjennom den høvlede enden av bjelkestøtteribben til enden av støttebordet og fra denne til søyleflensen. Tykkelsen på støttebordet antas å være 5-10 mm større enn tykkelsen på bjelkens bærekant. Hvis støttereaksjonen til bjelken ikke overstiger 200 kN, er støttebordet laget av et tykt hjørne med en avskåret flens, med en større reaksjonsverdi, er bordet laget av et ark med en høvlet øvre ende. Hver av de to sømmene som fester bordet til søylen, beregnes for 2/3 av støttereaksjonen, som tar hensyn til mulig ikke-parallellisme av endene av bjelken og bordet, på grunn av produksjonsunøyaktigheter og derfor ujevn trykkoverføring mellom endene. Den nødvendige lengden på en bordfestesøm bestemmes av formelen:
.
Noen ganger er bordet sveiset ikke bare langs tankene, men også langs den nedre enden, i dette tilfellet bestemmes den totale lengden på sømmen av en kraft lik
Søylehodet tjener som støtte for de overliggende konstruksjonene (bjelker, takstoler) og fordeler den konsentrerte belastningen på søylen jevnt over stangens tverrsnitt.
Forbindelsen av bjelker med søyler kan være fri og stiv. Artikulasjon overfører kun vertikale laster (a, b, c, d, e).
Stiv forbindelse av bjelker med søyler danner et rammesystem (e).
Når bjelkene er låst opp ovenfra, har støtteenheten til den overliggende strukturen en tverrribbe med en frest ende som stikker ut med 15-25 mm, gjennom hvilken trykk overføres til søylen (fig. a, b, e). Mindre vanlig brukt er utformingen av noden, hvor støttetrykket overføres av den indre kanten av bjelken plassert over søyleflensen (c, d). Hvis den tverrgående støttekanten til de overliggende bjelkene har en utstikkende ende (a, b, e), overføres støttetrykket først til bunnplaten på søylehodet, deretter til støttekanten på hodet, fra denne kanten - til søyleveggen (eller en travers i den gjennomgående søylen (e) og deretter jevnt fordelt over seksjonen av søylen. Bunnplaten på hodet tjener til å overføre trykk fra endene av bjelken til støtteribbene på hodet, derfor bestemmes tykkelsen ikke ved beregning, men av designhensyn og tas vanligvis til 16-25 mm.
Fra bunnplaten overføres trykk til hodestøtteribbene gjennom horisontale sveiser, og endene av ribbene festes til platen.
Benet til disse sømmene bestemmes av formelen
.
Når bunnplaten er installert på den freste enden av søylestangen, sikrer den at platen fester seg helt til søylekanten, og støttetrykket overføres ved direkte kontakt med overflatene, og sveisene som fester bunnplaten aksepteres konstruktivt .
Bredden på støtteribben bestemmes fra tilstanden til trykkstyrken.
I tillegg må det overholdes en tilstand som sikrer støtteribbens lokale stabilitet.
.
Bunnen av støtteribbene på hodet er forsterket med tverrgående ribber som forhindrer dem i å vri seg ut av kolonnens plan med ujevnt trykk fra endene av de overliggende bjelkene, som følge av unøyaktigheter i produksjon og installasjon.
Fra støtteribbene overføres trykket på søyleveggen gjennom kilsveisene. Basert på dette er lengden på ribbene nødvendig.
.
Den estimerte lengden på sømmene i dette tilfellet bør ikke overstige.
Kanter kontrolleres også for skjær: 
,
hvor 2 er antall skiver;
- tykkelsen på søylens vegg eller travers på den gjennomgående søylen.
Ved høye støttetrykk overstiger skjærspenningene i veggen designmotstanden. I dette tilfellet, øk lengden på ribben eller ta en tykkere vegg. Det er mulig å øke veggtykkelsen kun ved søylehodet (b). Denne løsningen reduserer metallforbruket, men er mindre teknologisk avansert innen produksjon.
Ytterligere trykkfordeling fra søyleveggen, over hele seksjonen av den massive søylestangen, er gitt av kontinuerlige sømmer som forbinder flensene og veggen.
I gjennomgående kolonner (d) overføres trykket fra traversen til kolonnens grener gjennom kilsveisinger, hvis ben skal være minst:
.
Søylens hode med støtteribbene til bjelkene plassert over søyleflensene (c) er designet og beregnet på samme måte som den forrige, bare rollen til støtteribbene til hodet utføres av søylehyllene. Hvis trykket fra hodeplaten overføres til kolonnen gjennom sveiser (enden av kolonnen er ikke frest), bestemmes benet på sveisene som fester en kolonneflens til platen ut fra tilstanden til kuttet ved reaksjonen av en stråle:
,
hvor er støttereaksjonen til en bjelke, er bredden på søyleflensen.
Hvis enden av søylen freses, aksepteres sveisene strukturelt med et minimumsben. For å sikre overføring av støttetrykk over hele bredden av støtteribben til bjelken med en stor bredde av bjelkenes korder og smale flenser på søylene, er det nødvendig å designe en utvidet travers (fig. d). Det forutsettes betinget at bæretrykket fra platen overføres først helt til traversen, og deretter fra traversen til søyleflensen, i samsvar med dette beregnes skjøtene til traversfestet til platen og søylen. Når konstruksjonen støttes på søylen fra siden (e), overføres den vertikale reaksjonen gjennom den høvlede enden av bjelkestøtteribben til enden av støttebordet og fra denne til søyleflensen. Tykkelsen på støttebordet antas å være 5-10 mm større enn tykkelsen på bjelkens bærekant. Hvis støttereaksjonen til bjelken ikke overstiger 200 kN, er støttebordet laget av et tykt hjørne med en avskåret flens, med en større reaksjonsverdi, er bordet laget av et ark med en høvlet øvre ende. Hver av de to sømmene som fester bordet til søylen, beregnes for 2/3 av støttereaksjonen, som tar hensyn til mulig ikke-parallellisme av endene av bjelken og bordet, på grunn av produksjonsunøyaktigheter og derfor ujevn trykkoverføring mellom endene. Den nødvendige lengden på en bordfestesøm bestemmes av formelen:
.
Noen ganger er bordet sveiset ikke bare langs tankene, men også langs den nedre enden, i dette tilfellet bestemmes den totale lengden på sømmen av en kraft lik
.
Forbindelsen mellom bjelker og søyler kan være gratis(artikulert) og vanskelig. Fri kobling overfører kun vertikale belastninger. Stiv kobling danner et rammesystem som er i stand til å absorbere horisontale krefter og redusere designmomentet i bjelkene. I dette tilfellet grenser bjelkene til søylen fra siden.
Med fri sammenkobling plasseres bjelkene på toppen av søylen, noe som sikrer enkel montering.
I dette tilfellet består søylehodet av en skive og ribber som støtter platen og overfører lasten til søylestangen (fig.).
Hvis lasten overføres til søylen gjennom de freste endene av støtteribbene til bjelkene som er plassert nær midten av søylen, støttes hodeplaten nedenfra av ribber som løper under bæreribbene til bjelkene (fig. a og b).
Ris. Søylehoder når bjelker støttes ovenfra
Ribbene på hodet er sveiset til bunnplaten og til grenene av søylen med en gjennomgående stang eller til veggen av søylen med en solid stang. Sømmene som fester hoderibben til platen må tåle fullt trykk på hodet. Sjekk dem med formelen
. (8)
Høyden på hoderibben bestemmes av den nødvendige lengden på sømmene som overfører belastningen til søylestangen (lengden på sømmene skal ikke overstige 85∙β w ∙k f:
. (9)
Tykkelsen på hoderibben bestemmes ut fra tilstanden av motstand mot kollaps under fullt støttetrykk
, (10)
hvor er lengden på den knuste overflaten, lik bredden på bjelkens støttekant pluss to tykkelser på søylehodeplaten.
Etter å ha tildelt tykkelsen på ribben, bør du sjekke den for et kutt ved hjelp av formelen:
. (11)
Med små veggtykkelser på kanalene til den gjennomgående søylen og veggene til en solid søyle, må de også sjekkes for et kutt på stedet hvor ribbene er festet til dem. Det er mulig å gjøre veggen tykkere innenfor hodets høyde.
For å stive av ribbene som støtter bunnplaten og for å styrke søylestangens vegger mot knekking ved overføringspunktene for store konsentrerte laster, er de vertikale ribbene som mottar lasten innrammet nedenfra med horisontale ribber.
Hodebunnplaten overfører trykk fra den overliggende strukturen til hoderibbene og tjener til å feste bjelkene til søylene med monteringsbolter som fikserer bjelkenes designposisjon.
Tykkelsen på bunnplaten er vedtatt konstruktivt innenfor 20-25 mm.
Med en frest søyleende overføres trykket fra bjelkene gjennom bunnplaten direkte til hoderibbene. I dette tilfellet er tykkelsen på sømmene som forbinder platen med ribbene, så vel som med grenene på søylen, tildelt konstruktivt.
Hvis bjelken er festet til søylen fra siden (fig.), overføres den vertikale reaksjonen gjennom bjelkens støttekant til bordet sveiset til flensene til søylen. Enden av bjelkens støttekant og bordets øvre kant er festet. Tykkelsen på bordet er tatt 20-40 mm mer enn tykkelsen på bjelkens støttekant.
Ris. Støtter en bjelke på en søyle fra siden
Det anbefales å sveise bordet til søylen på tre sider.
For å hindre at bjelken henger på boltene og fast på støttebordet, er bjelkens støtteribber festet til søylestangen med bolter, hvis diameter skal være 3-4 mm mindre enn diameteren på hullene.
Forelesning 13
Gårder. Generelle egenskaper og klassifisering
Farm - et system av stenger som er sammenkoblet ved noder og danner en geometrisk uforanderlig struktur. Gårder er flate (alle stenger ligger i samme plan) og romlige.
flat takstoler (fig. a) tåler kun belastningen som påføres i deres plan, og må sikres fra planen deres med avstivere eller andre elementer. Romlige takstoler (fig. b, c) danner en stiv romlig bjelke som er i stand til å absorbere en last som virker i alle retninger. Hvert ansikt av en slik bar er en flat fagverk. Et eksempel på en romlig bjelke er en tårnkonstruksjon (fig. d).
Ris. Flate (a) og romlige (b, c, d) gårder
Hovedelementene til takstolene er beltene som danner konturen av fagverket, og gitteret, som består av seler og stativer (fig.).
1 - øvre belte; 2 - nedre belte; 3 - seler; 4 - stativ
Ris. Fagverkselementer
Avstanden mellom nodene til beltet kalles panelet ( d ), avstand mellom støttene - span ( l ), avstanden mellom aksene (eller ytre flater) til akkordene - høyden på fagverket ( h f).
Truss akkorder fungerer hovedsakelig på langsgående krefter og moment (ligner på solid beam akkorder); fagverksgitteret oppfatter hovedsakelig tverrkraften.
Koblinger av elementer i noder utføres ved direkte tilknytning av noen elementer til andre (fig. a) eller ved bruk av knutepunkter (fig. b). . For at fagverkstengene hovedsakelig skal virke på aksiale krefter, og påvirkning av momenter kan neglisjeres, er fagverkselementene sentrert langs aksene som går gjennom tyngdepunktene.
a - med direkte tilknytning til gitterelementene til beltet;
b - ved tilkobling av elementer ved hjelp av en kile
Ris. Gårdsnoder
Gårder er klassifisert i henhold til det statiske skjemaet, omrisset av beltene, gittersystemet, metoden for å koble elementene ved nodene, størrelsen på kraften i elementene. I henhold til den statiske ordningen takstoler er (fig.): bjelke (kuttet, kontinuerlig, utkraget), buet, ramme og kabelstag.
Bjelke kuttet systemer (Fig.a) brukes i belegg av bygninger, broer. De er enkle å produsere og installere, krever ikke komplekse støtteenheter, men er svært metallintensive. Med store spennvidder (mer enn 40 m) viser delte takstoler seg å være overdimensjonerte, og de må settes sammen fra separate elementer under installasjonen. Med antall spenn som skal dekkes, brukes to eller flere kontinuerlige gårder (fig. b). De er mer økonomiske når det gjelder metallforbruk og har større stivhet, noe som gjør det mulig å redusere høyden. Men under avviklingen av støtter oppstår ytterligere krefter i kontinuerlige takstoler, derfor anbefales ikke bruk av dem med svake innsynkningsbaser. I tillegg er installasjonen av slike strukturer komplisert.
a - bjelkekuttet; 6 - kontinuerlig stråle; c, e - konsoll;
g - ramme; d - buet; g - kabelstag; h - kombinert :
Ris. Truss systemer
Konsoll gårder (fig. c, e) brukes til skur, tårn, støtter av luftledninger. ramme systemer (fig. e) er økonomiske med tanke på stålforbruk, har mindre dimensjoner, men er vanskeligere å installere. Bruken er rasjonell for bygninger med store spenn. applikasjon buet systemer (fig. e), selv om det sparer stål, fører til en økning i volumet av rommet og overflaten av de omsluttende strukturene. Bruken deres skyldes hovedsakelig arkitektoniske krav. I kabelstag fagverk (fig. g) alle stenger fungerer kun i strekk og kan være laget av fleksible elementer, som stålkabler. Strekkingen av alle elementer av slike takstoler oppnås ved å velge omrisset av akkordene og gitteret, samt ved å lage en forspenning. Å jobbe bare i spenning lar deg fullt ut bruke høystyrkeegenskapene til stål, siden stabilitetsproblemer er fjernet. Stabilisatorer er rasjonelle for gulv med store spenn og i broer. Det brukes også kombinerte systemer, bestående av en bjelke forsterket nedenfra med et fagverk eller avstivere, eller ovenfra med en bue (fig. h). Disse systemene er enkle å produsere (på grunn av det mindre antallet elementer) og er effektive i tunge konstruksjoner, så vel som i konstruksjoner med bevegelige laster. Bruken av kombinerte systemer er svært effektiv ved forsterkning av strukturer, for eksempel forsterkning av en bjelke, med dens utilstrekkelige bæreevne, med fagverk eller stag.
Avhengig av beltekonturer gårder er delt inn i segment, polygonal, trapesformet, med parallelle belter og trekantede (fig.).
Den mest økonomiske når det gjelder stålforbruk er fagverket, skissert av momentdiagrammet. For et bjelkesystem med ett spenn med jevnt fordelt last er dette segmentert fagverk med et parabolsk belte (fig. a ). Imidlertid øker den krumlinjede omrisset av beltet kompleksiteten i produksjonen, så slike takstoler brukes praktisk talt ikke for tiden.
Mer akseptabelt er polygonal omriss (fig. b) med et brudd i beltet ved hver node. Det tilsvarer nok den parabolske formen til diagrammet av øyeblikk, krever ikke produksjon av krumlinjede elementer. Slike takstoler brukes noen ganger til å dekke store spenn og i broer.
a - segmental; b - polygonal; inn - trapesformet; g - med parallelle belter; e, f, g og - trekantet
Ris. Fagverksbeltekonturer:
Gårder trapesformet konturer (fig. c) har strukturelle fordeler først og fremst på grunn av forenkling av noder. I tillegg lar bruken av slike takstoler i belegget deg arrangere en stiv rammemontasje, noe som øker stivheten til rammen.
Gårder med parallelle belter (Fig. d) har like lengder av gitterelementer, det samme skjemaet av noder, den største repeterbarheten av elementer og deler og muligheten for deres forening, noe som bidrar til industrialiseringen av deres produksjon.
Gårder trekantet konturene (fig. e, f, g, i) er rasjonelle for utkragende systemer, samt for bjelkesystemer med konsentrert last midt i spennet (sperrer). Med fordelt belastning har trekantede takstoler et økt forbruk av metall. I tillegg har de en rekke designfeil. Den skarpe støttenoden er kompleks og tillater kun artikulasjon med søyler. De midterste selene viser seg å være ekstremt lange, og tverrsnittet deres må velges i henhold til den ultimate fleksibiliteten, noe som forårsaker overdreven forbruk av metall.
Hvordan elementer henger sammen i nodene på gården er delt inn i sveiset og boltet. I konstruksjoner laget før 50-tallet ble det også brukt nagleskjøter. Hovedtypene fagverk er sveiset. Bolteforbindelser, som regel, på høyfaste bolter brukes i monteringsenheter.
Ved maksimal innsats betinget skille lette takstoler med deler av elementer fra enkle rullede eller bøyde profiler (med innsats i stengene N< 3000 kN) og tunge takstoler med komposittseksjoner (N> 3000 kN).
Effektiviteten til takstoler kan økes ved å forspenne dem.
Truss gittersystemer
Gittersystemer brukt i takstoler er vist i fig.
a - trekantet; b - trekantet med stativer; c, d - diagonal; d - sprengelnaya; e - kryss; g - kryss; og - rombisk; k - semi-diagonal
Ris. Truss gittersystemer
Valget av gittertype avhenger av lastpåføringsskjemaet, konturene til akkordene og designkravene. For å sikre kompaktheten til knutene er det ønskelig å ha vinkelen mellom avstiverne og korden innenfor 30...50 0 .
trekantet system gitter (fig. a) har den minste totale lengden av elementer og det minste antallet noder. Det er gårder med stigende Og synkende støtte seler.
På steder der det påføres konsentrerte belastninger (for eksempel på steder der takbjelker er støttet), kan ekstra stativer eller oppheng installeres (fig. b). Disse stativene tjener også til å redusere den beregnede lengden på beltet. Stativ og oppheng fungerer kun for lokal belastning.
Ulempen med det trekantede gitteret er tilstedeværelsen av lange komprimerte seler, noe som krever ekstra forbruk av stål for å sikre deres stabilitet.
I skrå gitter (fig. c, d), alle seler har innsats av ett tegn, og stativer - av en annen. Det diagonale gitteret er mer metall- og arbeidskrevende sammenlignet med det trekantede, siden den totale lengden på gitterelementene er større og det er flere noder i det. Bruk av skrågitter er tilrådelig for lave fagverkshøyder og høye nodalbelastninger.
Sprengelnaya gitteret (fig. e) brukes for off-site påføring av konsentrerte belastninger på den øvre korden, og også, om nødvendig, for å redusere den estimerte lengden på korden. Det er mer arbeidskrevende, men kan gi en reduksjon i stålforbruket.
Kryss gitteret (fig. e) brukes når belastningen på fagverket påføres både i en retning og i den andre retningen (for eksempel vindlast). I gårder med belter fra taurus kan du søke kryss gitter (fig. g) fra enkelthjørner med feste av bukseseler direkte til veggen av tee.
RombiskOg semi-diagonal gitter (fig. i, j) på grunn av to systemer av avstivere har høy stivhet; disse systemene brukes i broer, tårn, master, kommunikasjon for å redusere estimert lengde på stengene.
Typer seksjoner av fagverksstenger
Når det gjelder stålforbruk for komprimerte fagverksstenger, er det mest effektive en tynnvegget rørseksjon (fig. a). Det runde røret har den gunstigste fordeling av materiale for sammenpressede elementer i forhold til tyngdepunktet og har med samme tverrsnittsareal som andre profiler den største svingningsradiusen (i ≈ 0,355d), den samme i alle retninger , som gjør det mulig å oppnå en stang med minst mulig fleksibilitet. Bruk av rør i gårder sparer stål opptil 20 ... 25 %.
Ris. Typer seksjoner av elementer av lysformer
En stor fordel med runde rør er god effektivisering. På grunn av dette er vindtrykket på dem mindre, noe som er spesielt viktig for høye åpne strukturer (tårn, master, kraner). Frost og fuktighet henger ikke igjen på rørene, så de er mer motstandsdyktige mot korrosjon, de er enkle å rengjøre og male. Alt dette øker holdbarheten til rørformede strukturer. For å forhindre korrosjon, bør de indre hulrommene i røret tettes.
Rektangulære bøyde-lukkede seksjoner (fig. b) gjør det mulig å forenkle kryssene mellom elementer. Fagverk fra bøyde lukkede profiler med skråskjøter krever imidlertid høy produksjonspresisjon og kan kun lages på spesialiserte fabrikker.
Inntil nylig ble lette gårder designet hovedsakelig fra to hjørner (fig. c, d, e, f). Slike seksjoner har et bredt spekter av områder, er praktiske for å konstruere noder på kile og feste strukturer ved siden av takstoler (dragere, takpaneler, bånd). En betydelig ulempe med en slik konstruktiv form er; et stort antall elementer med forskjellige størrelser, et betydelig forbruk av metall for kiler og pakninger, høy arbeidsintensitet i produksjonen og tilstedeværelsen av et gap mellom hjørnene, noe som bidrar til korrosjon. Stenger med et tverrsnitt av to hjørner som består av et merke er ikke effektive når du arbeider i kompresjon.
Med en relativt liten innsats kan fagverkstengene lages fra enkelthjørner (fig. g). En slik seksjon er lettere å produsere, spesielt med skrå knuter, siden den har færre monteringsdeler og ikke har slisser som er lukket for rengjøring og maling.
Bruken av Taurus takstoler for belter (fig. i) gjør det mulig å forenkle knutene betydelig. I et slikt fagverk kan hjørnene på seler og stolper sveises direkte til veggen til merket uten kile. Dette reduserer antall monteringsdeler med det halve og reduserer kompleksiteten i produksjonen:
Hvis fagverksbeltet fungerer, i tillegg til aksial kraft, og i bøying (med off-node lastoverføring), er en seksjon av en I-bjelke eller to kanaler rasjonell (fig. k, l).
Ganske ofte er seksjoner av fagverkselementer hentet fra forskjellige typer profiler: belter fra I-bjelker, et gitter fra bøyde lukkede profiler, eller belter fra tees, et gitter fra parede eller enkle hjørner. En slik kombinert løsning viser seg å være mer rasjonell.
De komprimerte elementene til takstolene bør utformes like stabile i to innbyrdes vinkelrette retninger. Med samme beregnede lengder l x= l y denne betingelsen oppfylles av seksjoner av runde rør og firkantede bøyde-lukkede profiler /.
I fagverk fra parede hjørner har nære treghetsradier (i x ≈ i y) ulike hjørner, satt med store hyller sammen (fig. d). Hvis den beregnede lengden i fagverkets plan er to ganger mindre enn fra planet (for eksempel i nærvær av en sprengel), er det rasjonelt å ha en del av ulike hjørner trukket sammen av små hyller (fig. e) , siden i dette tilfellet i y ≈ 2i x.
Stengene til tunge takstoler skiller seg fra lette i kraftigere og utviklede seksjoner, som består av flere elementer (fig.).
Ris. Seksjonstyper av tunge fagverkselementer
Bestemmelse av den effektive lengden på fagverkstengene
Bæreevnen til komprimerte elementer avhenger av deres effektive lengde:
l ef = µ× l, (1)
Hvor c - lengdereduksjonsfaktor, avhengig av metoden for å feste endene av stangen;
l- geometrisk lengde på stangen (avstand mellom sentre for noder eller festepunkter fra forskyvning).
Vi vet ikke på forhånd i hvilken retning stangen vil spenne seg ved tap av stabilitet: i fagverkets plan eller i vinkelrett retning. Derfor, for komprimerte elementer, er det nødvendig å kjenne de effektive lengdene og kontrollere stabiliteten i begge retninger. Fleksible strekkstenger kan synke under sin egen vekt, blir lett skadet under transport og installasjon, og kan vibrere under dynamiske belastninger, så deres fleksibilitet er begrenset. For å kontrollere fleksibiliteten er det også nødvendig å kjenne den beregnede lengden på de oppspente stengene.
På eksemplet med en fagverksstol av en industribygning med en lanterne (fig.), La oss vurdere metodene for å bestemme de estimerte lengdene. En mulig krumning av fagverkskordene med tap av stabilitet i dets plan kan oppstå mellom nodene (fig. a).
Derfor er den beregnede lengden på beltet i fagverksplanet lik avstanden mellom sentrene til nodene (μ = 1). Formen for knekking fra fagverkets plan avhenger av punktene hvor korden er sikret mot forskyvning. Hvis stive metall- eller armerte betongpaneler legges langs det øvre beltet, sveises eller boltes til beltet, bestemmer bredden på disse panelene (vanligvis lik avstanden mellom nodene) den estimerte lengden på beltet. Hvis det benyttes et profilert gulv som takbelegg, festet direkte til beltet, er beltet sikret mot knekking i hele lengden. Ved taktekking langs purliner er den beregnede lengden på beltet fra fagverkets plan lik avstanden mellom purlinene, festet fra forskyvning i horisontalplanet. Hvis løpene ikke er sikret med bånd, kan de ikke forhindre forskyvning av fagverksbeltet og estimert lengde på beltet vil være lik hele fagverkets spenn. For at løpene skal sikre beltet, er det nødvendig å sette horisontale bånd (fig. b) og koble løpene til dem. Avstandsstykker skal plasseres på dekningsområdet under lanternen.
EN - deformasjoner av den øvre korden i tilfelle tap av stabilitet i fagverkets plan; b, c - det samme, fra gårdens fly; d - gitterdeformasjoner
Ris. For å bestemme de effektive lengdene på fagverkselementer
Dermed er den beregnede lengden av korden fra fagverkets plan generelt lik avstanden mellom punktene som er fiksert fra forskyvning. Takplater, dragere, bånd og avstandsstykker kan tjene som elementer som fester beltet. Under installasjonen, når takelementene ennå ikke er installert for å sikre fagverket, kan midlertidige avstivere eller avstandsstykker brukes fra planet.
Ved bestemmelse av den effektive lengden på gitterelementene kan stivheten til nodene tas i betraktning. Når stabiliteten er tapt, har det komprimerte elementet en tendens til å rotere knuten (fig. d). Stengene ved siden av denne noden motstår bøyning. Strekkstenger gir størst motstand mot rotasjon av noden, siden deres deformasjon fra bøying fører til en reduksjon i avstanden mellom nodene, mens denne avstanden bør øke fra hovedkraften. Komprimerte stenger, derimot, motstår svakt bøyning, siden deformasjoner fra rotasjon og aksialkraft er rettet i én retning, og dessuten kan de selv miste stabilitet. Således, jo mer strakte stenger grenser til noden og jo kraftigere er de, dvs. jo større lineær stivhet deres er, desto større klemmegrad av den betraktede stangen og jo mindre er dens estimerte lengde. Effekten av sammenpressede stenger på klemming kan neglisjeres.
Det komprimerte beltet er svakt klemt ved nodene, siden den lineære stivheten til de strakte gitterelementene ved siden av noden er lav. Derfor, når vi bestemte den estimerte lengden på beltene, tok vi ikke hensyn til stivheten til knutene. Tilsvarende for støttebøyler og stativer. For dem er de beregnede lengdene, som for belter, lik den geometriske, dvs. avstanden mellom sentrene til nodene.
For øvrige gitterelementer benyttes følgende ordning. I knutepunktene til det øvre beltet er de fleste elementene komprimert, og klypemålet er lite. Disse knutene kan betraktes som hengslede. I nodene til det nedre beltet strekkes de fleste elementene som konvergerer i noden. Disse nodene er spenstige.
Graden av klemme avhenger ikke bare av tegnet på kreftene til stengene ved siden av det komprimerte elementet, men også av utformingen av sammenstillingen. I nærvær av en kile som strammer knuten, er klemmen større, derfor, i henhold til normene, i takstoler med knutepunkter (for eksempel fra parede hjørner), er den estimerte lengden i fagverksplanet 0,8 × l, og i fagverk med tilstøtende elementer ende-til-ende, uten knutepunkter - 0,9 × l .
Ved tap av stabilitet fra fagverksplanet, avhenger graden av klemme av akkordenes torsjonsstivhet. Kilene er fleksible fra plan og kan betraktes som bladhengsler. Derfor, i fagverk med noder på kile, er den beregnede lengden på gitterelementene lik avstanden mellom nodene l 1 . I fagverk med belter laget av lukkede profiler (runde eller rektangulære rør) med høy torsjonsstivhet kan den effektive lengdereduksjonsfaktoren tas lik 0,9.
Tabellen viser de beregnede lengdene på elementer for de vanligste tilfellene av flate takstoler.
Tabell - Anslåtte lengder på fagverkselementer
Merk. l- den geometriske lengden på elementet (avstanden mellom sentrene til nodene); l 1 - avstanden mellom sentrene til nodene festet fra forskyvning fra fagverksplanet (fagverksbelter, bånd, gulvplater, etc.).
Valg av delen av komprimerte og strekkelementer
Valg av delen av komprimerte elementer
Valget av seksjoner av komprimerte fagverkselementer begynner med bestemmelsen av det nødvendige området fra stabilitetstilstanden
, (2)
.
1) Det kan foreløpig tas for belter av lette fagverk l = 60 - 90 og for gitter l = 100 - 120. Større flexverdier aksepteres med mindre innsats.
2) I henhold til det nødvendige området velges en passende profil fra sortimentet, dens faktiske geometriske egenskaper A, i x, i y bestemmes.
3) Finn l x = l x / i x og l y = l y/i y , for større fleksibilitet, spesifiser koeffisienten j.
4) Gjør en stabilitetssjekk i henhold til formel (2).
Hvis fleksibiliteten til stangen var foreløpig feil innstilt og testen viste en overspenning eller en betydelig (mer enn 5-10%) underspenning, blir seksjonen korrigert ved å ta en mellomverdi av fleksibilitet mellom den forhåndsbestemte og den faktiske verdien. Vanligvis når den andre tilnærmingen målet.
Merk. Den lokale stabiliteten til komprimerte elementer laget av valsede seksjoner kan betraktes som sikret, siden tykkelsen på hyllene og veggene til profilene fra rulleforholdene er større enn nødvendig ut fra stabilitetsforholdene.
Når du velger type profiler, må det huskes at en rasjonell seksjon er en som har samme fleksibilitet både i og utenfor fagverkets plan (prinsippet om lik stabilitet), derfor, når du tildeler profiler, er det nødvendig å ta hensyn til forholdet mellom effektive lengder. For eksempel, hvis vi designer en gård fra hjørner og de beregnede lengdene til elementet i planet og fra planet er de samme, så er det rasjonelt å velge ulike hjørner og sette dem sammen i store hyller, siden i dette tilfellet i x ≈ i y , og når l x= l y λ x ≈ λ y . Hvis den effektive lengden fra flyet l y er to ganger den effektive lengden i planet l x (for eksempel det øvre beltet i området under lykten), da vil en seksjon av to ulike hjørner satt sammen av små hyller være mer rasjonell, siden i dette tilfellet i x ≈ 0,5 × i y og med l x=0,5× l y λ x ≈ λ y . For gitterelementer kl l x=0,8× l y den mest rasjonelle vil være en seksjon med like hyllevinkler. For fagverksakkorder er det bedre å designe en seksjon med ulik vinkel, satt sammen av mindre hyller, for å gi større stivhet fra planet når du løfter fagverket.
Seksjonsvalg av strekkelementer
Det nødvendige tverrsnittsarealet til den strakte fagverksstangen bestemmes av formelen
. (3)
Deretter velges det i henhold til sortimentet en profil som har nærmeste større arealverdi. I dette tilfellet er det ikke nødvendig med verifisering av den aksepterte delen.
Valg av delen av stengene for ultimat fleksibilitet
Fagverkselementer bør som regel utformes fra stive stenger. Stivhet er spesielt viktig for komprimerte elementer, hvis begrensende tilstand bestemmes av tap av stabilitet. Derfor, for de komprimerte elementene til takstoler, stiller SNiP kravene til ultimat fleksibilitet strengere enn i utenlandske reguleringsdokumenter. Den ultimate fleksibiliteten for komprimerte elementer av takstoler og koblinger avhenger av formålet med stangen og graden av dens belastning: , hvor N - designkraft, j × R y × g c - bæreevne.
Strekkstenger bør heller ikke være for fleksible, spesielt når de utsettes for dynamiske belastninger. Under statiske belastninger er fleksibiliteten til strekkelementene begrenset kun i vertikalplanet. Hvis strekkelementene er forspent, er deres fleksibilitet ikke begrenset.
En rekke lette fagverksstenger har lave krefter og derfor lave spenninger. Seksjonene til disse stengene er valgt i henhold til den ultimate fleksibiliteten. Slike stenger inkluderer vanligvis ekstra stolper i et trekantet gitter, avstivere i midtpanelene av takstoler, avstivningselementer, etc.
Å kjenne den beregnede lengden på stangen l ef og verdien av ultimat fleksibilitet l pr, bestemmer vi den nødvendige svingningsradius i tr = l ef/l tr. I følge den velger vi i sortimentet den delen som har det minste området.
Søyler tjener til å overføre lasten fra de overliggende konstruksjonene gjennom fundamentet til bakken. Avhengig av hvordan belastningen påføres søylen, skilles sentralt komprimerte, eksentrisk komprimerte og komprimerte bøyde søyler. Sentralt komprimerte søyler fungerer på en langsgående kraft som påføres langs søylens akse og forårsaker jevn kompresjon av tverrsnittet. Eksentrisk komprimerte søyler og komprimerte bøyde søyler fungerer i tillegg til aksial kompresjon fra lengdekraften også med bøying fra øyeblikket.
Kolonnene består av tre hoveddeler: stang , som er hovedlagerelementet til søylen; lokk , som fungerer som en støtte for overliggende strukturer og feste dem på søylen; baser , som fordeler den konsentrerte lasten fra søylen over overflaten av fundamentet, og gir feste med ankerbolter.
Kolonner er forskjellige: etter type - konstante og variable høydeseksjoner; i henhold til utformingen av delen av stangen - solid (solid-vegget) og gjennom (gitter).
Når du velger typen kolonneseksjon, er det nødvendig å strebe etter å oppnå den mest økonomiske løsningen, med tanke på størrelsen på belastningen, bekvemmeligheten av tilstøtende støttekonstruksjoner, driftsforhold og produksjonsevner.
Hovedtypen av solide søyler, sammen med rullede, er en sveiset I-bjelke, laget av tre plater av valset stål, den mest praktiske å produsere ved hjelp av automatisk sveising og tillater enkel tilkobling av bærende strukturer. Kjernen i en gjennomgående søyle består av to grener (valsede kanaler eller I-bjelker), sammenkoblet med forbindelseselementer i form av strimler eller avstivere, som sikrer felles drift av grenene og vesentlig påvirker stabiliteten til søylen som helhet. og dens grener.
Et trekantet gitter av avstivninger er mer stivt enn planker, siden det danner et fagverk i søyleflatens plan, hvor alle elementer fungerer for aksiale krefter. Det anbefales å bruke det i søyler belastet med en langsgående kraft på mer enn 2500 kN eller med en betydelig avstand mellom grenene (mer enn 0,8 m). Planker skaper et avstivningssystem med stive noder og bøyeelementer i søylens overflate.
For inspeksjon og eventuell maling av innvendige flater i gjennomgående søyler av to grener settes et gap mellom grenenes grener til minst 100 mm.
Beregningsskjema for kolonnen
Ris. 4.1. Beregningsskjema for kolonnen
Estimert kolonnelengde lef tatt i betraktning metodene for å feste søylen i fundamentet og sammenkoble den med bjelken tilstøtende i den øvre delen, tas den lik:
lef = μ l,
Hvor l - geometrisk lengde på kolonnen;
μ - koeffisient for effektiv lengde, tatt avhengig av betingelsene for å feste endene og typen belastning (under påvirkning av en langsgående kraft på søylen ovenfra: μ = 1 - med hengslet festing av begge ender av søylen; μ = 0,7 - når den ene enden av søylen er stivt festet og den andre er hengslet).
Når bjelkene støttes på søylen ovenfra, anses søylen som hengslet i øvre ende. Festingen av søylen i fundamentet kan tas som hengslet eller stiv. Hvis fundamentet er massivt nok, og bunnen av søylen er utviklet og har en pålitelig forankring, kan søylen anses å være klemt i fundamentet.
Styrkeberegning av elementer utsatt for sentral kompresjon med kraft N bør gjøres i henhold til formelen
Hvor ENn- netto seksjonsareal.
Beregningen for stabiliteten til kolonnen under sentral kompresjon utføres i henhold til formelen
Hvor φ - stabilitetskoeffisient under sentral kompresjon, tatt i henhold til den betingede fleksibiliteten for ulike typer stabilitetskurver i henhold til tabell. 3.11.
4.1. Beregning av rullesøylen
Eksempel 4.1. Velg en solid søyle laget av en rullet bredhylle søyle I-bjelke, med en høyde l= 6 m. Søylen er hengslet i topp og bunn. Estimert langsgående kraft N= 1000 kN. Konstruksjonsmateriale - klasse C245 stål med designmotstand Ry γ Med= 1.
Ris. 4.2. Utsnitt av rullesøylen
Vi bestemmer estimert lengde på søylen i plan vinkelrett på aksene x-x Og wow:
Pre-fleksibilitet for søyler av middels lengde med en kraft på opptil 2500 kN er satt innenfor λ = 100…60. Aksepterer λ = 100.
Den betingede fleksibiliteten til kolonnen bestemmes av formelen
V"(se tabell 3.12) bestemmer vi stabilitetskoeffisienten for sentral kompresjon j= 0,560.
Vi beregner nødvendig tverrsnittsareal:
Finn de nødvendige svingningsradiene:
Fra sortimentet aksepterer vi en bredhylle I-bjelke Ι 23 K2/GOST 26020-83, som har et tverrsnittsareal EN= 75,77 cm2; svingningsradier і X= 10,02 cm og і y= 6,04 cm.
Definer fleksibilitet:
λ X = lX/і X= 600 / 10,02 = 59,88; λ y = ly/і y= 600 / 6,04 = 99,34.
Betinget maksimal fleksibilitet av søylen
I henhold til betinget fleksibilitet y fastslå j= 0,564.
Vi sjekker stabiliteten til søylen i planet med minst stivhet (i forhold til aksen y-y):
Seksjon akseptert.
Ved manglende oppfyllelse av kolonnestabilitetsbetingelsen, justeres seksjonsdimensjonene (det tilstøtende rullede produktnummeret tas i henhold til sortimentet) og kontrolleres på nytt.
4.2. Beregning og utforming av en solid sveiset søyle
Eksempel 4.2. Velg en solid sveiset søyle med symmetrisk I-seksjon, laget av tre rullede ark, i henhold til eksempel 3.4. Nederst er søylen stivt festet i fundamentet, på toppen er den hengslet til bjelkene. Merker: toppen av gulvet på arbeidsplattformen er 13 m. Byggematerialet er i henhold til tabellen. 2.1 - stålklasse C245 med designmotstand Ry\u003d 24 kN / cm 2. Arbeidsforholdskoeffisient γ Med= 1.
Beregningsskjemaet for kolonnen i fig. 4.1. Langsgående kraft N, komprimering av søylen, er lik to reaksjoner (tverrkrefter) fra hovedbjelkene basert på søylen:
N = 2Q maks = 2 1033,59 = 2067,18 kN.
Den geometriske lengden på søylen (fra fundamentet til bunnen av hovedbjelken) er lik høyden av plattformdekket minus den faktiske byggehøyden på gulvet, bestående av høyden til hovedbjelken på støtten h o , dekksbjelkehøyde hmrd og dekktykkelse tn, pluss dybden på bunnen av søylen under nivået til det ferdige gulvet (det antas en dybde på 0,6 - 0,8 m):
Hvis det er en hjelpebjelke i bjelkeburet (med gulv-for-etasje paring av bjelker), legges bjelkens høyde til gulvhøyden hbv.
Estimerte søylelengder i plan vinkelrett på aksene x-x Og wow:
Ris. 4.3. Utsnitt av en solid sveiset søyle
Sett av fleksibiliteten til kolonnen av middels lengde innenfor λ = 100 - 60 for søyler med en kraft på opptil 2500 kN; λ = 60 - 40 - for søyler med en kraft på 2500 -4000 kN; for kraftigere kolonner ta fleksibilitet λ = 40 – 30.
Aksepterer λ = 80.
Betinget fleksibilitet av kolonnen
I henhold til den betingede fleksibiliteten for en I-seksjon med typen stabilitetskurve " V"bestemme stabilitetskoeffisienten under sentral kompresjon j= 0,697 (se tabell 3.11).
Nødvendig søyletverrsnittsareal
Nødvendige svingningsradier for seksjonen:
Jegx = iy=lx/l= 813 / 80 = 10,16 cm.
Bruker fra bordet. 4.1 avhengighet av svingningsradius av typen seksjon og dens dimensjoner (høyde h og bredde b), definerer vi for en I-stråle:
h =Jegx/k 1 \u003d 10,16 / 0,43 \u003d 23,63 cm;
b=Jegy/k 2 \u003d 10,16 / 0,24 \u003d 42,33 cm;
Av teknologiske årsaker (fra tilstanden til automatisk sveising av beltesømmer), vegghøyden hw bør ikke være mindre enn bredden på beltet bf. Vi tildeler dimensjonene til seksjonen, og kobler dem til standardbredden på arkene: 
Videre beregning utføres kun i forhold til aksen wow, siden fleksibiliteten til stangen i forhold til denne aksen vil være nesten dobbelt så stor som i forhold til aksen xx.
Veggtykkelsen er satt til minimum fra tilstanden til dens lokale stabilitet og tas innenfor 6 - 16 mm.
Begrens betinget fleksibilitet
Veggfleksibilitet (forholdet mellom den beregnede vegghøyden og tykkelsen hw/tw) i sentralt komprimerte I-søyler, i henhold til betingelsen for lokal stabilitet, bør veggene ikke overstige 
hvor verdiene bestemmes fra tabellen. 4.2.
Bestem veggtykkelsen ved 
Vi aksepterer en vegg fra en plate med et snitt på 400´8 mm med et tverrsnittsareal
Hvis av strukturelle årsaker veggtykkelsen tw godtatt mindre tw, min fra tilstanden til lokal stabilitet, så skal veggen forsterkes med en parret eller ensidig langsgående avstiver, som deler designrommet til veggen i to (fig. 4.4). Langsgående ribber skal inkluderes i designdelen av stangen:
ENberegnet =A+å ENs.
Notasjon:`
l- betinget fleksibilitet av elementet, tatt i beregningen av stabilitet under sentral kompresjon;
`l 1 - elementets betingede fleksibilitet, tatt i beregningen av stabilitet i øyeblikkets handlingsplan.
Merknader: 1. Boksprofiler inkluderer lukkede rektangulære profiler (kompositt, bøyd rektangulær og kvadratisk).
2. I en boksdel med m > 0 verdi ` luw bør bestemmes for en vegg parallelt med planet for bøyemomentet.
3. For verdier 0 < m < 1,0 verdi ` luw skal bestemmes ved lineær interpolasjon mellom verdiene beregnet til m= 0 og m= 1,0.
Hylleoverhengsbreddeforhold bef = (bf – tw) / 2 \u003d (40 - 8) / 2 \u003d 19,6 cm
til hylletykkelse tf i sentralt komprimerte elementer med betinget fleksibilitet
l= 0,8 - 4 i henhold til betingelsen for lokal stabilitet på sokkelen bør ikke overstige
hvorfra vi bestemmer minimumstykkelsen på hyllen:
Nødvendig areal på en hylle
Ris. 4.4.
Nødvendig hylletykkelse
Aksepterer
Seksjonshøyde
h = hw + 2tf\u003d 400 + 2 ∙ 1,2 \u003d 42,4 cm.
Hylleareal
Vi beregner de geometriske egenskapene til seksjonen:
- torget
er treghetsmomentet om aksen wow(vi neglisjerer treghetsmomentet til veggen)
– svingningsradius
– faktisk fleksibilitet
- betinget fleksibilitet
– stabilitetskoeffisient under sentral kompresjon
Generell stabilitet av søylen i forhold til y-y-aksen
Vi sjekker den generelle stabiliteten til kolonnen i forhold til aksen y-y:
Hvor gMed= 1 - koeffisient for arbeidsforhold i henhold til tabell. 1.3.
Understress i kolonnen
Seksjon akseptert.
Hvis stabilitetsbetingelsen til søylen ikke er oppfylt, justeres seksjonsdimensjonene og kontrolleres på nytt. Justering gjøres som regel ved å endre dimensjonene på hyllene, med forbehold om obligatorisk overholdelse av tilstanden til deres lokale stabilitet.
For å styrke konturen av seksjonen og veggen av søylen når 
installer tverrgående stivere plassert på avstand en= (2,5...3)hw den ene fra den andre; hvert sendeelement må ha minst to kanter (se fig. 4.4). Minimum utstikkende dimensjoner br og tykkelse tr tverravstivere tas på samme måte som i hovedbjelken.
Vi sjekker:
innstilling av tverravstivere er ikke nødvendig.
På steder der avstivere, bjelker, avstandsstykker og andre elementer er ved siden av søylen, er det installert avstivninger i området med konsentrert kraftoverføring, uavhengig av veggtykkelsen.
Forbindelsen av beltet med veggen beregnes for skjæringen i henhold til formelen
Hvor T = QficSf/Jeg- belteskjærkraft per lengdeenhet, forårsaket av
betinget tverrkraft
Qfic = 7,15 ∙ 10 –6 (2330 – E/Ry)N/φ ,
Her φ – stabilitetskoeffisient under sentral kompresjon, tatt i beregningen i henhold til den betingede fleksibiliteten til kolonnen i forhold til aksen x- x;
Sf- statisk moment av søyleakkorden i forhold til aksen x- x;
Jegx er treghetsmomentet til søylesnittet.
I sentralt komprimerte søyler er skjærkraften ubetydelig, siden tverrkraften som oppstår ved tilfeldige påvirkninger er liten. Forbindelsen av veggen med hyllene er laget ved automatisk sveising. Minimumsbenet av sveisen tas strukturelt avhengig av maksimal tykkelse på de sveisede elementene ( t maks = tf= 12 mm) kf= 5 mm.
4.3. Beregning og utforming av en gjennomgående søyle
Eksempel 4.3. Velg en gjennomgående kolonne med to kanaler forbundet med strips (fig. 4.5), i henhold til eksempel 4.2.
Ris. 4.5.
Beregning av gjennomgående kolonner i forhold til materialaksen x- x bestemme profilnummeret, og ved beregning i forhold til den frie aksen y- y, produsert på samme måte som solide søyler, men med erstatning av fleksibiliteten til stangen med den reduserte fleksibiliteten, tilordnes avstanden mellom grenene, hvor stangen er like stabil i to innbyrdes vinkelrette plan.
4.3.1. Beregning av søylen for stabilitet i forhold til materialaksen x-x
Det anbefales å forhåndsspesifisere fleksibilitet: for mellomlange søyler på 5-7 m med en designbelastning på opptil 2500 kN, aksepteres fleksibilitet l= 90 - 50; med last 2500 – 3000 kN – l= 50 - 30, for høyere søyler er det nødvendig å spesifisere en litt større fleksibilitet.
Ultimate fleksibilitet av kolonner 
Hvor 
- koeffisient som tar hensyn til ufullstendig bruk av bæreevnen til kolonnen, tatt minst 0,5. Med full utnyttelse av bæreevnen til søylen lu= 120.
Ser etter fleksibilitet l = 50.
Betinget fleksibilitet
I følge tabellen 3.12 bestemme typen av kurven i samsvar med typen av den aksepterte seksjonen (type " b"). I følge Tabell. 3.11 betinget fleksibilitet = 1,7 tilsvarer stabilitetskoeffisienten under sentral kompresjon j = 0,868.
Finn det nødvendige tverrsnittsarealet ved å bruke formelen
Nødvendig areal på en gren
Nødvendig svingningsradius rundt aksen x-x
I henhold til det nødvendige området ENb og svingningsradius Jegx vi velger fra sortimentet (GOST 8240-93) to kanaler nr. 36, med følgende seksjonsegenskaper:
ENb= 53,4 cm2; A= 2ENb\u003d 53,4 × 2 \u003d 106,8 cm 2; Jegx\u003d 10820 cm 4; Jeg 1 \u003d 513 cm 4;
Jegx= 14,2 cm; Jeg 1 = 3,1 cm; veggtykkelse d= 7,5 mm; hyllebredde bb= 110 mm; binding til tyngdepunktet z o = 2,68 cm; lineær tetthet (vekt 1 m r.) 41,9 kg / m.
Hvis maksimal kanalprofil = 2 = 22926,7 cm 4.
Treghetsradius
Fleksibilitet for kolonnestang
λ y = ly/Jegy = 813 / 14,65 = 55,49.
Redusert fleksibilitet
Betinget redusert fleksibilitet
I følge tabellen 3.11 avhengig av for type stabilitetskurve ″ b″ bestemme stabilitetskoeffisienten under sentral kompresjon φ = 0,830.
Vi sjekker:
Kolonnestabilitet i forhold til aksen y- y sikret.
Understress i kolonnen
som er tillatt i en sammensatt seksjon i henhold til SNiP.
I gittersøyler skal også stabiliteten til en enkelt gren i området mellom tilstøtende gitterknuter kontrolleres.
Estimert styrke
Nb = N/2 = 2067,18 / 2 = 1033,59 kN.
Beregnet grenlengde (se fig. 34)
l 1 = 2b o tga\u003d 2 28,64 0,7 \u003d 40,1 cm.
Snittareal av filialen ENb\u003d 53,4 cm 2.
Gyreringsradius for seksjonen [ 36 om aksen 1-1 Jeg 1 = 3,1 cm.
Bransjefleksibilitet
Betinget grenfleksibilitet
Sentral kfor stabilitetskurvetype ″ b″ φ = 0,984.
Vi sjekker stabiliteten til en egen gren:
Grenen av søylen i området mellom tilstøtende gitternoder er stabil.
Triangulær gitterberegning
Beregningen av et trekantet gitter av en gjennomgående søyle utføres som en beregning av et fagverksgitter, hvis elementer beregnes for aksialkraft fra en betinget tverrkraft Qfic(se figur 4.8). Ved beregning av tverravstivere til et tverrgitter med avstandsstykker, bør man ta hensyn til tilleggskraften som oppstår i hver avstivning fra kompresjonen av søylegrenene. Kraften i bøylen bestemmes av formelen
Tverrsnitt av en stag fra en lik vinkel ∟ 50 × 50 × 5 , tidligere tatt i beregningen av søylen i den gjennomgående kolonnen ( ENd= 4,8 cm 2), sjekker vi for stabilitet, for dette beregner vi:
- estimert lengde på bøylen
ld = bo/ cos α = 28,64 / 0,819 = 34,97 cm;
– maksimal bøylefleksibilitet
Hvor Jegyo\u003d 0,98 cm - minimum gyrasjonsradius av delen av hjørnet i forhold til aksen yO- yO(etter sortiment);
– betinget bøylefleksibilitet
– φ min = 0,925 – minimum stabilitetsfaktor for stabilitetskurvetype ″ b″;
– γ Med= 0,75 - koeffisient for arbeidsforhold, tatt i betraktning ensidig feste av en avstiver fra et enkelt hjørne (se tabell. 1.3).
Vi sjekker den komprimerte bøylen for stabilitet i henhold til formelen
Stabiliteten til bøylen er sikret.
Avstandsstykker tjener til å redusere den beregnede lengden av søylegrenen og beregnes for en kraft lik den betingede tverrkraften i det komprimerte hovedelementet ( Qfic/2). Vanligvis er de tatt av samme seksjon som seler. Vi beregner festepunktet for avstivningen til grenen av søylen ved mekanisert sveising for kraften i avstivningen Nd= 16,37 kN. Beregning av sveisesømmen utføres for metallet i fusjonsgrensen.
Kraftene som oppfattes av sømmene beregnes ved å bruke følgende formler
- ved baken
NOm = (1 – α )Nd= (1 - 0,3) 16,37 = 11,46 kN;
NP = α Nd= 0,3 16,37 = 4,91 kN.
Spør minimumsbenet av sømmen ved pennen kf= tug- 1 \u003d 5 - 1 \u003d 4 mm, finner vi den estimerte lengden på sømmen:
- ved baken
lw,Om = NOm/(β zRwzγwzγ 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.
Vi aksepterer minimum konstruktiv lengde på sveisen ved stump og fjær lw,Om = lw,P= 40 + 1 = 50 mm.
Hvis det ikke er mulig å plassere sveiser innenfor grenens bredde, er det mulig å sentrere avstiverene på søyleflaten for å øke lengden på sveisene.
Ved inndeling av søylen i fraktmerker, forårsaket av transportforholdene, bør fraktelementene til gjennomgående søyler med gitter i to plan forsterkes med membraner plassert i endene av fraktelementet. I gjennomgående søyler med forbindelsesgitter i samme plan bør membraner plasseres langs hele søylens lengde minst hver 4. m. Tykkelsen på membranen er 8 - 14 mm (fig. 4.9).
Ris. 4.9.
4.4. Design og beregning av søylehodet
Hovedbjelken hviler på søylen ovenfra, mens grensesnittet antas å være hengslet. Langsgående trykkkraft N fra hovedbjelkene overføres gjennom en støtteplate høvlet på begge sider med en tykkelse tpå= 16 - 25 mm direkte på ribbeina på hodet til en solid søyle og på membranen i en gjennomgående søyle.
Endene av søylen, ribber og diafragma freses. Kraftoverføringen fra ribbene til søylens vegg og fra membranen til veggene til søylens grener utføres ved vertikale sveiser. Platen tjener til å feste bjelkene på søylen med monteringsbolter som fikserer designposisjonen til bjelkene. Sveiser som fester platen til søylen tilordnes strukturelt med et ben av minimumsstørrelsen, tatt i henhold til den største tykkelsen på de sammenføyde elementene (se tabell 3.6). Dimensjonene til platen i planen er tatt større enn søylens kontur med 15–20 mm i hver retning for å imøtekomme sveiser.
For å stive av de vertikale ribbene og membranen, samt for å styrke søylestangens vegger eller grenene til den gjennomgående søylen mot knekking på steder hvor store konsentrerte belastninger overføres, rammes de vertikale ribbene nedenfra med en horisontal avstiver.
4.4.1. Solid søylehode
Hodet består av en plate og ribber (fig. 4.10).
Ris. 4.10.
Det nødvendige området til en vertikal parret ribbe bestemmes fra kollapstilstanden:
Finnetykkelse
hvor er den betingede lengden på distribusjonen på-
belastning lik bredden på bæreribben til hovedbjelken bh pluss to søylehodeplatetykkelser ( tpå akseptert 25 mm).
Ribbebredde (hevet del)
Vi aksepterer to vertikale ribber med en seksjon på 140×22 mm.
Vi sjekker den vertikale kanten for lokal stabilitet.
Vi tildeler høyden på støtteribben fra tilstanden til plassering av sveiser som sikrer kraftoverføring N fra ribbe til søylevegg.
Vi spør sveisebenet kf= 7 mm (innenfor designkravene kf , min = 7 mm for mekanisert platesveising t maks = 25 mm og - den minste tykkelsen på de tilkoblede elementene).
Nødvendig sømlengde
Tar vi hensyn til 1 cm for kompensasjon av defekter i endedelene av sømmen langs lengden, aksepterer vi til slutt høyden på ribben hr= 45 cm.
Den estimerte lengden på sømmen skal ikke være mer enn 85 β fkf.
Vi sjekker det i henhold til formelen
Med tynne vegger av en solid søyle, veggtykkelsen tw se etter et kutt langs kantene på festet til de støttende vertikale ribbeina. Nødvendig veggtykkelse
som er større enn den aksepterte veggtykkelsen tw= 8 mm. Vi produserer lokal forsterkning av søyleveggen ved å erstatte veggseksjonen innenfor hodets høyde med en tykkere innsats. Vi aksepterer tykkelsen på innsatsen t ′ w= 18 mm.
For å redusere spenningskonsentrasjonen ved stumpsveising av elementer med forskjellig tykkelse, utfører vi faser med en helning på 1:5 på et element med større tykkelse. Bredden på de horisontale avstivningene tas lik bredden på de vertikale støtteribbene bs= br= 140 mm. Tykkelsen på ribben bestemmes ut fra tilstanden til dens stabilitet:
det må være minst Vi aksepterer en sammenkoblet ribbe fra et ark med en seksjon på 140 × 10 mm.
4.4.2. Hodet av en gjennomgående kolonne
Hodet består av en plate og en membran, forsterket med en horisontal avstivning (fig. 4.11).
Ris. 4.11.
Beregningen utføres på samme måte som beregningen av hodet til en solid søyle.
Diafragma tykkelse td bestemt av beregningen av kollapsen fra den langsgående kraften N:
hvor er den betingede lengden på den konsentrerte lastfordelingen (se avsnitt 4.4.1).
Aksepterer td= 22 mm.
Høyden på membranen bestemmes fra tilstanden til å kutte veggene til grenene til kolonnen ( d= 7,5 mm - veggtykkelse for den vedtatte kanalen):
hd = N/(4dRsγ c) = 2067,18 / (4 0,75 13,92 1) = 49,5 cm.
Aksepterer hd= 50 cm.
Vi sjekker membranen for et kutt som en kort stråle:
Hvor Q = N/2 = 2067,18 / 2 = 1033,59 kN .
Styrkebetingelsen er ikke oppfylt. Vi aksepterer tykkelsen på membranen td= 25 mm og sjekk på nytt:
Vi bestemmer sveisens ben, laget ved mekanisert sveising og sikrer festing av membranen til veggen til grenene til kolonnen (beregning for metallet til fusjonsgrensen):
Hvor lw = hd- 1 \u003d 50 - 1 \u003d 49 cm - estimert lengde på sømmen, lik høyden på membranen minus 1 cm, tatt i betraktning defekter i endedelene av sømmen.
Vi aksepterer sømmen kf= 7 mm, som tilsvarer minimumsverdien for mekanisert sveising av elementer t= 25 mm.
Den estimerte lengden på flankesømmen bør ikke være mer enn 85 β fkf. Vi sjekker: lw = 49 < 85 × 0,9 × 0,7 = 53,5 см. Условие выполняется.
Tykkelsen på den horisontale stiveren tas ts= 10 mm, avhengig av hva som er størst 
Bredde bs vi tilordner fra stabilitetstilstanden til kanten:
Aksepterer bs= 30 cm.
4.5. Design og beregning av bunnen av søylen
Basen er den bærende delen av søylen og tjener til å overføre krefter fra søylen til fundamentet. Med relativt små dimensjonerende krefter i søyler (opp til 4000 - 5000 kN), brukes baser med traverser. Kraften fra søylestangen overføres gjennom sveisene til platen som hviler direkte på fundamentet. For en mer jevn overføring av trykk fra platen til fundamentet, kan stivheten til platen, om nødvendig, økes ved å plassere ekstra ribber og membraner.
Basen er festet med å fikse designposisjonen på fundamentet med ankerbolter. Avhengig av festingen utføres en hengslet eller stiv forbindelse av søylen med fundamentet. I basen med hengslet grensesnitt er ankerbolter med en diameter på 20 - 30 mm festet direkte til bunnplaten, som har en viss fleksibilitet, som sikrer samsvar under påvirkning av tilfeldige momenter (fig. 4.12).
Ris. 4.12. Kolonnebase kl Ris. 4.13.
For muligheten for en viss bevegelse (utretting) av søylen under installasjonen i designposisjonen, tas diameteren på hullene i platen for ankerbolter 1,5 - 2 ganger diameteren til ankrene. Skiver med et hull 3 mm større enn boltens diameter settes på ankerboltene, og etter å ha strammet bolten med en mutter, sveises skiven til platen. Ved stiv kobling festes ankerbolter til søylestangen gjennom de eksterne konsollene til traversene, som har betydelig vertikal stivhet, noe som eliminerer muligheten for at søylen snur på fundamentet. I dette tilfellet strammes bolter med en diameter på 24 - 36 mm med en spenning nær designmotstanden til boltmaterialet. Ankerplaten tas som tykk tap= 20 - 40 mm og bredde bap, lik fire diametre av hull for bolter (fig. 4.13).
Utformingen av basen må samsvare med metoden for konjugering av kolonnen med grunnlaget som er vedtatt i designskjemaet til kolonnen. Basen av søylen med stiv fiksering på fundamentet ble akseptert for beregning og design.
4.5.1. Bestemmelse av dimensjonene til bunnplaten i planen
Vi bestemmer designkraften i søylen på basisnivå, under hensyntagen til egenvekten til søylen:
Hvor k= 1,2 er en konstruksjonskoeffisient som tar hensyn til vekten av gitteret, basiselementene og søylehodet. Trykket under platen antas å være jevnt fordelt. I en sentralt komprimert søyle bestemmes dimensjonene til platen i planen fra tilstanden til styrken til fundamentmaterialet:
Hvor y- koeffisient avhengig av arten av fordelingen av den lokale belastningen over kollapsområdet (med en jevn fordeling av spenninger y =1);
Rb , loc- designmotstanden til betong mot å kollapse under platen, bestemt av formelen
Rb , loc= αφ bRb\u003d 1 ∙ 1,2 ∙ 7,5 \u003d 9 MPa \u003d 0,9 kN / cm 2,
Hvor en= 1 - for betongklasse under B25;
Rb= 7,5 MPa for betongklasse B12.5 - dimensjonerende trykkfasthet for betong tilsvarende sin klasse og tatt i henhold til Tabell. 4,3;
jb- koeffisient som tar hensyn til økningen i betongens styrke ved kompresjon under trange forhold under bunnplaten og bestemmes av formelen
Her ENf 1 - området av den øvre kanten av fundamentet, noe som overstiger arealet av grunnplaten ENf.
Tabell 4.3
Design motstand av betongR b
|
Styrkeklasse |
|||||||
|
Rb, MPa |
Koeffisient jb ikke mer enn 2,5 aksepteres for betong av klasse over B7,5 og ikke mer enn 1,5 for betong av klasse B7,5 og under.
Vi forhåndsinnstilte jb= 1,2.
Grunnplateberegning
Platedimensjoner (bredde B og lengde L) er tildelt i henhold til det nødvendige området ENf, er knyttet til søylens kontur (overheng på bunnplaten må være minst 40 mm) og samsvarer med sortimentet (fig. 4.14).
Ris. 4.14.
Still inn platebredden:
B = h + 2tt + 2c\u003d 36 + 2 1 + 2 4 \u003d 46 cm,
Hvor h\u003d 36 cm - høyden på delen av kolonnestangen;
tt\u003d 10 mm - tykkelse på traversen (ta 8 - 16 mm);
Med= 40 mm - minimumsoverhenget til den utkragende delen av platen (tidligere tatt lik 40 - 120 mm og om nødvendig spesifisert i prosessen med å beregne tykkelsen på platen).
Nødvendig platelengde
For en sentralt komprimert søyle bør bunnplaten være nær en firkant (anbefalt størrelsesforhold L/I≤ 1,2). Vi aksepterer en firkantet plate med dimensjoner I= L= 480 mm.
Plateområde ENf= LB = 48 48 \u003d 2304 cm 2.
Arealet av fundamentkuttet (dimensjonene til det øvre kuttet av fundamentet er satt 20 cm mer enn dimensjonene til grunnplaten)
Faktisk forhold
Design motstand av betong til å kollapse under platen
Rb , loc = 1 ∙ 1,26 ∙ 7,5 \u003d 9,45 MPa \u003d 0,95 kN / cm 2.
Kontrollere styrken til betongen under platen:
Det er ikke nødvendig å redusere størrelsen på platen, da det ble akseptert med minimum plandimensjoner.
4.5.2. Bestemmelse av bunnplatetykkelse
Tykkelsen på bunnplaten, støttet på endene av søylen, traverser og ribber, bestemmes ut fra tilstanden til bøyestyrken fra fundamentets frastøting, lik den gjennomsnittlige spenningen under platen:
I hver seksjon bestemmes de maksimale bøyemomentene som virker på en strimmel 1 cm bred fra den beregnede jevnt fordelte lasten
Plassering på 1 , støttet på fire sider:
Hvor en 1 \u003d 0,053 - koeffisient som tar hensyn til reduksjonen i spennmomentet på grunn av støtten til platen på fire sider og bestemt fra tabell. 4,4 avhengig av forholdet mellom de større sidetomtene b til en mindre en.
Tabell 4.4
Oddsen 1 for beregning av bøyningen av en plate som støttespå fire sider
|
b/en |
||||||||||
Verdier b Og en bestemt av dimensjoner i lyset:
b = 400 – 2d= 400 - 2 × 7,5 = 385 mm; EN= 360 mm; b/EN = 385 / 360 = 1,07.
Plassering på 2 , støttet på tre sider:
Hvor b- koeffisienten er tatt i henhold til tabellen. 4,5 avhengig av forholdet mellom den faste siden av platen b 1=40mm til fri EN 1 = 360 mm.
Tabell 4.5
Oddsb for å beregne bøyningen av en plate støttet av tre kanter
|
b 1 /en 1 |
||||||||||
størrelsesforholdet b 1 /en 1 = 40 / 360 = 0,11; i forhold til partene b 1 /en 1 < 0,5 плита рассчитывается как консоль длиной b 1 = 40 mm (fig. 4.15).
Bøyemoment
På utkragingen 3
Ris. 4.15.
Når platen støttes på to kanter som konvergerer i vinkel, utføres beregningen av bøyemomentet i sikkerhetsmarginen som for en plate støttet på tre sider, med størrelsen en 1 diagonalt mellom kantene, str b 1 lik avstanden fra toppen av hjørnet til diagonalen (fig. 4.16, EN).
Med en skarp forskjell i momentene i størrelsesorden i forskjellige deler av platen, er det nødvendig å gjøre endringer i ordningen for å støtte platen for å utjevne verdiene til momentene hvis mulig. Dette gjøres ved å sette membraner og ribber. Vi deler heller opp i området 1 halv membran tykkelse td= 10 mm (se fig. 4.15).
Størrelsesforholdet
b/en= 38,5 / 17,5 = 2,2 > 2,
Når platen støttes på fire kanter med sideforhold b/en> 2 bøyemoment er definert som for en spennbjelkeplate med spenn på EN, liggende fritt på to støtter:
I henhold til den største verdien av bøyemomentene funnet for forskjellige seksjoner av platen, bestemmer vi det nødvendige motstandsmomentet til platen 1 cm bred:
hvor er tykkelsen på platen
Vi aksepterer et ark med en tykkelse på 30 mm.
Ved bestemmelse av bøyemomentet M 1 ' i en 1 cm bred stripe for den delen av den aktuelle platen 1 det er tillatt å ta hensyn til avlastningseffekten av tilstøtende utkragingsseksjoner langs langsidene (som i en kontinuerlig bjelke) i henhold til formelen
M 1 ' = M 1 – M 3 =q(α 1 en 2 – 0,5c 2) = 0,9 (0,053 ∙ 36 2 - 0,5 ∙ 5 2) = 50,57 kN∙cm.
4.5.3. Traverssberegning
Traverstykkelse akseptert tt= 10 mm.
Høyden på traversen bestemmes fra tilstanden til å plassere de vertikale sømmer for å feste traversen til søylestangen. Sikkerhetsmarginen forutsetter at all kraft overføres til traversene gjennom fire kilsveiser (sveiser som kobler søylestangen direkte til bunnplaten er ikke tatt i betraktning).
Vi aksepterer sveisebenet kf= 9 mm (vanligvis satt innenfor 8 - 16 mm, men ikke mer enn 1,2 t min). Nødvendig lengde på en søm laget
mekanisert sveising, basert på fusjonsgrensen
lw = N/(4β zkf Rwzγ wzγ c) = 2184 / (4 ∙ 1,05 ∙ 0,9 ∙ 16,65 ∙ 1 ∙ 1) = 34,7 cm<
< 85 β f kf\u003d 85 0,9 0,9 \u003d 68,85 cm.
Vi aksepterer høyden på traversen, tar hensyn til tillegg av 1 cm for defekter i begynnelsen og slutten av sømmen ht= 38 cm.
Vi sjekker styrken til traversen som en enkeltspenns to-utkragende bjelke, basert på grenene (hyllene) til søylen og mottar trykk fra fundamentet (fig. 4.16, b).
Ris. 4.16.
Hvor d= B/ 2 \u003d 48 / 2 \u003d 24 cm - bredden på lasteområdet til traversen.
Hvor σ = Mop/Wt\u003d 178,8 / 240,7 \u003d 0,74 kN / cm 2;
τ = Qetc/(ttht) \u003d 432 / (1 38) \u003d 11,37 kN / cm 2.
Traversens tverrsnitt er akseptert.
Nødvendig ben av horisontale sømmer for kraftoverføring ( Nt= qtL) fra en travers til hellen
hvor e lw = (L– 1) + 2(b 1 - 1) \u003d (48 - 1) + 2 (4 - 1) \u003d 53 cm - den totale lengden på de horisontale sømmene.
Vi aksepterer sveisebenet kf= 12 mm, som er lik maksimalt tillatt ben kf, maks = 1,2 tt= 1,2 1 = 12 mm.
4.5.4. Beregning av plateforsterkningsribber
For den utformede basen, behovet for innstilling av stivere
det er ingen bunnplate på utkragingsseksjonen, derfor er beregningen gitt som eksempel for andre designalternativer for søylebunnen (se fig. 4.16, EN).M r Og Qr i henhold til formelen
Hvor σ = Mr/Wr = 6Mr/(trhr 2) \u003d 6 270 / (1 10 2) \u003d 16,2 kN / cm 2;
τ = Qr/(trhr) \u003d 108 / (1 10) \u003d 10,8 kN / cm 2.
Rib godtatt.
Sveiser som fester ribben til traversen (stangen) av søylen kontrolleres for resulterende skjærspenninger fra bøying og skjærkraft.
Tilordne benet av sømmen kf= 10 mm.
Vi sjekker skjærstyrken for metallet til en sveis laget ved mekanisert sveising (beregnet sveiselengde lw = hr– 1 = 10 – 1 = 9 cm:
Vi sjekker styrken til sømmene langs fusjonsgrensen:
Nødvendig sveisebein for å feste ribbene til bunnplaten
kf = Qr/ = 108 / = 0,77 cm.
Vi aksepterer sømmen kf= 8 mm.
Søylestangen er festet til bunnplaten med en struktursøm med et 7 mm ben (ved sveising av ark t maks = ts= 30 mm).
STÅLSØYLER
BYGNINGER OG FASILITETER
Sentralt komprimerte søyler brukes til å støtte mellomgulv og tak på bygninger, arbeidsplattformer og overganger. Utformingen av søylen består av selve stangen og støtteanordninger - hodet og basen. De overliggende strukturene til bygningen hviler på hodet, belaster søylen direkte, søylestangen overfører lasten fra hodet til basen og er det viktigste strukturelle elementet, og basen overfører all den mottatte lasten fra stangen til fundamentet.
Kolonnetyper
Det er tre typer søyler som brukes i bygningsrammer:
- kolonner med konstant seksjon;
- kolonner med variabel seksjon (trinn);
- kolonner av en egen type.
Kolonner med konstant seksjon brukes i kranløse bygninger og i bygninger med mulighet for bruk av hengende og bro elektriske heisemekanismer med løftekapasitet på opptil 20 tonn, som regel, med en brukbar høyde fra gulvnivå til bunn av takstoler ikke mer enn 12 m.
Ved bruk av kraner med løftekapasitet over 15 tonn gjelder trinnede kolonner bestående av to deler, den øvre delen er vanligvis en sveiset eller rullet I-bjelke, den nedre delen består av et telt og en krangren, som er forbundet enten med bånd i form av en solid plate eller gjennom et gitter av varmvalset hjørner.
Separate type søyler brukes i bygninger med kraner med en løftekapasitet på mer enn 150 tonn og en høyde på 15-20m. Teltet og kranstativet i denne utformingen er forbundet med et antall horisontale stenger som er fleksible i vertikalplanet, på grunn av hvilke det er en adskillelse av lastoppfatningen, kranstativet oppfatter kun den vertikale kraften fra traverskranen, og den hoftede gren samler alle lastene fra rammen og bygningsdekselet.
Seksjoner av kolonner
Søylenes stenger er laget av enkle bredhylle I-bjelker eller er bygd opp av flere valsede profiler, komposittstenger er delt inn i gjennomgående og solide. Gjennom, i sin tur, er delt inn i bezraskosnye, gitter og perforert.
solide søyler oftest er de en sveiset eller rullet bred flens I-bjelke, hvor den sveisede versjonen har en fordel på grunn av muligheten til å velge den optimale seksjonen for å gi den nødvendige stivheten i søylen samtidig som man sparer materiale. Ganske enkelt å produsere er søyler med tverrsnitt som er like stabile i to retninger. Med samme dimensjoner overgår tverrsnittet I-bjelken på grunn av større stivhet. Solide søyler inkluderer også søyler med lukket seksjon, som kan bestå av tvillingvalsede kanaler, bøyde elektrisk-sveisede profiler eller runde rør, en betydelig ulempe med dette alternativet er utilgjengelighet av den indre overflaten for vedlikehold, noe som kan føre til rask korrosiv effekt. ha på.
gjennom kolonner - et karakteristisk designskjema er to grener (fra kanaler, I-bjelker eller rør) forbundet med gitter som sikrer felles drift av grenene til søylestangen. Gittersystemer benyttes fra avstivere, fra avstivere og avstandsstykker, av ikke-avstivet type i form av lameller. Søylens gitter er vanligvis plassert i to plan og er laget av enkelthjørner, noe som gir preferanse til en formløs forbindelse, med festing direkte på hyllene til stangens grener. Membraner er installert i endene for å forhindre vridning av slike søyler og bevare deres kontur.
Detaljer og knuter av søyler
Kolonnehoder. Det er to designløsninger for å støtte takstoler og tverrstenger på søyler, med hengslet fri feste - bjelker er vanligvis installert ovenfra, med hengslede og stive er de montert på siden.
Ved toppkoblingen er søylehodet en bunnplate og stivere som overfører lasten til søylekroppen. Ribbene på hodet er sveiset til platen og grenene på søylen med en gjennomgående stang eller til veggene i søylen med en solid stang. Høyden og tykkelsen på ribbene bestemmes av tilstanden til den nødvendige lengden på sveisene, som må tåle det fulle trykket på hodet og fra motstanden mot å kollapse under påvirkning av støttetrykket. For å kompensere for feiljusteringen av forbindelsesflensene, for å gi ekstra stabilitet og stivhet til de vertikale ribbene, om nødvendig, er de innrammet med tverrgående ribber. Grunnplaten er vanligvis en høvlet plate med en tykkelse på 20 ... 30 mm, for lyssøyler 12 ... 30 mm er størrelsen på platens kontur i planen tildelt mer enn søylens kontur av 15 ... 20 mm.
Ved sideforbindelse overføres støttereaksjonen gjennom støttekanten til den tilstøtende bjelken til bordet sveiset til gulvene i søylen. Endeflaten til bjelkens støttekant og bordet freses, tykkelsen på bordet er tatt 20 ... 40 mm mer enn tykkelsen på støttekanten.
Kolonnebase er den bærende delen av søylen og tjener til å overføre kraft fra søylen til fundamentet. Den konstruktive løsningen av basen avhenger av typen og høyden på delen av stangen, metoden for konjugering med fundamentet og metoden for montering av søylene. De er delt inn i felles og separate baser, som kan være uten traverser, med felles eller separate traverser, enkeltvegget eller dobbeltvegget. Hoveddimensjonene til bunnplaten er tildelt avhengig av typen baser og beregningen for bøyning. Hull for ankerbolter legges 20 ... 30 mm mer enn deres diameter, spenning gjøres gjennom skiver, som deretter sveises til platen. For å sikre stivheten til basen og redusere tykkelsen på støtten, er traverser, ribber og membraner installert, men på grunn av dette viser basen med traverser seg å være mer samlet sammenlignet med en ikke-travers. Basene til gjennomgående søyler er vanligvis utformet som en separat type, hver gren har sin egen belastede base. Men hvis høyden på søyleseksjonen er mindre enn 1 m, er det tillatt å bruke en felles base, som i tilfellet med solide søyler omtalt ovenfor.
Konsoller tjener til å støtte kranbjelker på søyler med konstant seksjon, enkeltveggede brukes hovedsakelig, hvis det er nødvendig å overføre store krefter, brukes dobbeltveggede.