Pevné spojenie nosníkov so stĺpmi tvorí rámový systém (e).
Pri odblokovaní nosníkov zhora má nosná jednotka nadložnej konštrukcie priečne rebro s vyfrézovaným koncom vyčnievajúcim o 15-25 mm, cez ktoré sa prenáša tlak na stĺp (obr. a, b, e). Menej používané je vyhotovenie uzla, kde podperný tlak prenáša vnútorný okraj nosníka umiestnený nad pásnicou stĺpa (c, d). Ak má priečna nosná hrana nadložných nosníkov vyčnievajúci koniec (a, b, e), potom sa podperný tlak prenáša najprv na základnú dosku hlavy stĺpa, potom na nosnú hranu hlavy, z tejto hrany - k stene stĺpa (alebo priečne v priechodnom stĺpe (e) a následne rovnomerne rozložené po priereze stĺpa. Základová doska hlavy slúži na prenos tlaku z koncov nosníka na nosné rebrá hlavy, preto jeho hrúbka nie je určená výpočtom, ale konštrukčnými úvahami a zvyčajne sa berie ako 16-25 mm. Zo základnej dosky sa tlak prenáša na nosné rebrá hlavy cez vodorovné zvary, konce rebier sú pripevnené k doska.Noha týchto švov je určená vzorcom
Keď je základná doska inštalovaná na vyfrézovanom konci stĺpovej tyče, zaisťuje, že doska úplne prilieha k okraju stĺpa a nosný tlak sa prenáša priamym kontaktom plôch a zvary pripevňujúce základnú dosku sú konštruktívne akceptované .
e) 
Okrem toho treba dodržať podmienku, ktorá zabezpečí lokálnu stabilitu nosného rebra.
Spodná časť nosných rebier hlavy je vystužená priečnymi rebrami, ktoré bránia ich vykrúcaniu z roviny stĺpa pri nerovnomernom tlaku z koncov nadložných nosníkov, vznikajúceho v dôsledku nepresností pri výrobe a montáži.
Z podperných rebier sa tlak na stenu stĺpa prenáša cez kútové zvary. Na základe toho je potrebná dĺžka rebier.
Odhadovaná dĺžka švov by v tomto prípade nemala presiahnuť.
Hrany sa tiež kontrolujú na strih:
kde 2 je počet rezov;
- hrúbka steny stĺpa alebo traverza priechodného stĺpa.
Pri vysokých podperných tlakoch prekračujú šmykové napätia v stene návrhovú odolnosť. V tomto prípade zväčšite dĺžku rebra alebo vezmite hrubšiu stenu. Zväčšiť hrúbku steny je možné len na hlave stĺpa (b). Toto riešenie znižuje spotrebu kovu, ale je menej technologicky vyspelé vo výrobe.
Ďalšie rozloženie tlaku od steny stĺpa po celej časti masívnej tyče stĺpa je zabezpečené súvislými spojmi spájajúcimi príruby a stenu.
V priechodných stĺpoch (d) sa tlak z traverzy prenáša na vetvy stĺpa cez kútové zvary, ktorých rameno musí byť aspoň:
Hlava stĺpa s podpernými rebrami nosníkov umiestnenými nad pásnicami stĺpa (c) je navrhnutá a vypočítaná podobne ako predchádzajúca, len úlohu podperných rebier hlavy plnia stĺpové police. Ak je tlak z čelnej dosky prenášaný na stĺp zvarmi (koniec stĺpa nie je frézovaný), potom je rameno zvarov pripevňujúce jednu prírubu stĺpa k doske určené zo stavu ich rezu reakciou jeden lúč:
,
kde je podperná reakcia jedného nosníka, je šírka pásnice stĺpa.
Ak je koniec stĺpika vyfrézovaný, potom sú zvary prijaté konštruktívne s minimálnou nohou. Pre zabezpečenie prenosu podperného tlaku po celej šírke podperného rebra nosníka pri veľkej šírke pásníc nosníkov a úzkych pásníc stĺpov je potrebné navrhnúť rozšírenú traverzu (obr. d). Podmienečne sa predpokladá, že nosný tlak z dosky sa najskôr úplne prenesie na traverzu a potom z traverzy na prírubu stĺpa, v súlade s tým sa vypočítajú spoje pripevnenia traverzy k doske a stĺpu. Pri opretí konštrukcie o stĺp zo strany (e) sa vertikálna reakcia prenáša cez hobľovaný koniec nosného rebra nosníka na koniec podperného stola a z neho na prírubu stĺpa. Predpokladá sa, že hrúbka nosného stola je o 5-10 mm väčšia ako hrúbka nosnej hrany nosníka. Ak podperná reakcia nosníka nepresahuje 200 kN, podperný stôl je vyrobený z hrubého rohu s odrezanou pásnicou, s väčšou hodnotou reakcie je stôl vyrobený z plechu s hobľovaným horným koncom. Každý z dvoch švov pripevňujúcich stôl k stĺpu je vypočítaný pre 2/3 reakcie podpery, čo berie do úvahy možnú nerovnobežnosť koncov nosníka a stola v dôsledku výrobných nepresností, a teda nerovnomernosti. prenos tlaku medzi koncami. Požadovaná dĺžka jedného upevňovacieho švu stola je určená vzorcom:
.
Stôl je niekedy zváraný nielen pozdĺž nádrží, ale aj pozdĺž spodného konca, v tomto prípade je celková dĺžka švu určená silou rovnajúcou sa
Hlava stĺpa slúži ako podpera pre nadložné konštrukcie (nosníky, priehradové nosníky) a rozdeľuje sústredené zaťaženie na stĺp rovnomerne po priereze tyče.
Spojenie nosníkov so stĺpmi môže byť voľné a tuhé. Kĺbový spoj prenáša iba zvislé zaťaženie (a, b, c, d, e).
Pevné spojenie nosníkov so stĺpmi tvorí rámový systém (e).
Pri odblokovaní nosníkov zhora má nosná jednotka nadložnej konštrukcie priečne rebro s vyfrézovaným koncom vyčnievajúcim o 15-25 mm, cez ktoré sa prenáša tlak na stĺp (obr. a, b, e). Menej používané je vyhotovenie uzla, kde podperný tlak prenáša vnútorný okraj nosníka umiestnený nad pásnicou stĺpa (c, d). Ak má priečna nosná hrana nadložných nosníkov vyčnievajúci koniec (a, b, e), potom sa podperný tlak prenáša najprv na základnú dosku hlavy stĺpa, potom na nosnú hranu hlavy, z tejto hrany - k stene stĺpa (alebo traverz v priechodnom stĺpe (e) a následne rovnomerne rozložený po priereze stĺpa. Základová doska hlavy slúži na prenos tlaku z koncov nosníka na nosné rebrá hlavy, preto jeho hrúbka nie je určená výpočtom, ale konštrukčnými úvahami a zvyčajne sa berie ako 16-25 mm.
Zo základnej dosky sa cez vodorovné zvary prenáša tlak na rebrá opierky hlavy a konce rebier sú pripevnené k doske.
Noha týchto švov je určená vzorcom
.
Keď je základná doska inštalovaná na vyfrézovanom konci stĺpovej tyče, zaisťuje, že doska úplne priľne k okraju stĺpa a nosný tlak sa prenáša priamym kontaktom plôch a zvary pripevňujúce základnú dosku sú konštruktívne akceptované .
Šírka nosného rebra sa určuje z podmienky pevnosti v tlaku.
Okrem toho treba dodržať podmienku, ktorá zabezpečí lokálnu stabilitu nosného rebra.
.
Spodná časť nosných rebier hlavy je vystužená priečnymi rebrami, ktoré zabraňujú ich vykrúcaniu z roviny stĺpa pri nerovnomernom tlaku z koncov nadložných nosníkov, vznikajúceho v dôsledku nepresností pri výrobe a montáži.
Z podperných rebier sa tlak na stenu stĺpa prenáša cez kútové zvary. Na základe toho je potrebná dĺžka rebier.
.
Odhadovaná dĺžka švov by v tomto prípade nemala presiahnuť.
Hrany sa tiež kontrolujú na strih: 
,
kde 2 je počet rezov;
- hrúbka steny stĺpa alebo traverza priechodného stĺpa.
Pri vysokých podperných tlakoch prekračujú šmykové napätia v stene návrhovú odolnosť. V tomto prípade zväčšite dĺžku rebra alebo vezmite hrubšiu stenu. Zväčšiť hrúbku steny je možné len na hlave stĺpa (b). Toto riešenie znižuje spotrebu kovu, ale je menej technologicky vyspelé vo výrobe.
Ďalšie rozloženie tlaku od steny stĺpa po celej časti masívnej tyče stĺpa je zabezpečené súvislými spojmi spájajúcimi príruby a stenu.
V priechodných stĺpoch (d) sa tlak z traverzy prenáša na vetvy stĺpa cez kútové zvary, ktorých rameno musí byť aspoň:
.
Hlava stĺpa s podpernými rebrami nosníkov umiestnenými nad pásnicami stĺpa (c) je navrhnutá a vypočítaná podobne ako predchádzajúca, len úlohu podperných rebier hlavy plnia stĺpové police. Ak je tlak z čelnej dosky prenášaný na stĺp zvarmi (koniec stĺpa nie je frézovaný), potom je rameno zvarov pripevňujúce jednu prírubu stĺpa k doske určené zo stavu ich rezu reakciou jeden lúč:
,
kde je podperná reakcia jedného nosníka, je šírka pásnice stĺpa.
Ak je koniec stĺpika vyfrézovaný, potom sú zvary prijaté konštruktívne s minimálnou nohou. Pre zabezpečenie prenosu podperného tlaku po celej šírke podperného rebra nosníka pri veľkej šírke pásníc nosníkov a úzkych pásníc stĺpov je potrebné navrhnúť rozšírenú traverzu (obr. d). Podmienečne sa predpokladá, že nosný tlak z dosky sa najskôr úplne prenesie na traverzu a potom z traverzy na prírubu stĺpa, v súlade s tým sa vypočítajú spoje pripevnenia traverzy k doske a stĺpu. Pri opretí konštrukcie o stĺp zo strany (e) sa vertikálna reakcia prenáša cez hobľovaný koniec nosného rebra nosníka na koniec podperného stola a z neho na prírubu stĺpa. Predpokladá sa, že hrúbka nosného stola je o 5-10 mm väčšia ako hrúbka nosnej hrany nosníka. Ak podperná reakcia nosníka nepresahuje 200 kN, podperný stôl je vyrobený z hrubého rohu s odrezanou pásnicou, s väčšou hodnotou reakcie je stôl vyrobený z plechu s hobľovaným horným koncom. Každý z dvoch švov pripevňujúcich stôl k stĺpu je vypočítaný pre 2/3 reakcie podpery, čo berie do úvahy možnú nerovnobežnosť koncov nosníka a stola v dôsledku výrobných nepresností, a teda nerovnomernosti. prenos tlaku medzi koncami. Požadovaná dĺžka jedného upevňovacieho švu stola je určená vzorcom:
.
Stôl je niekedy zváraný nielen pozdĺž nádrží, ale aj pozdĺž spodného konca, v tomto prípade je celková dĺžka švu určená silou rovnajúcou sa
.
Spojenie medzi nosníkmi a stĺpmi môže byť zadarmo(kĺbové) a tvrdý. Voľná spojka prenáša iba vertikálne zaťaženie. Pevná spojka tvorí rámový systém schopný absorbovať horizontálne sily a znižovať návrhový moment v nosníkoch. V tomto prípade trámy priliehajú k stĺpu zo strany.
Pri voľnom párovaní sú nosníky umiestnené na vrchu stĺpa, čo zaisťuje jednoduchú inštaláciu.
Hlava stĺpa sa v tomto prípade skladá z dosky a rebier, ktoré podopierajú dosku a prenášajú zaťaženie na tyč stĺpa (obr.).
Ak sa zaťaženie prenáša na stĺp cez vyfrézované konce nosných rebier nosníkov umiestnených blízko stredu stĺpa, potom je hlavová doska zospodu podopretá rebrami prebiehajúcimi pod nosnými rebrami nosníkov (obr. a a b).
Ryža. Hlavy stĺpov, keď sú nosníky podopreté zhora
Rebrá hlavice sú privarené k základovej doske a k vetvám stĺpa priechodkovou tyčou alebo k stene stĺpa pevnou tyčou. Švy pripevňujúce rebro hlavy k doske musia odolať plnému tlaku na hlavu. Skontrolujte ich podľa vzorca
. (8)
Výška hlavového rebra je určená požadovanou dĺžkou švíkov, ktoré prenášajú zaťaženie na tyč stĺpika (dĺžka švov by nemala presiahnuť 85∙β w ∙k f:
. (9)
Hrúbka hlavového rebra je určená z podmienky odolnosti proti zrúteniu pri plnom tlaku opory
, (10)
kde je dĺžka drveného povrchu rovná šírke nosnej hrany nosníka plus dve hrúbky dosky hlavy stĺpa.
Po priradení hrúbky rebra by ste ho mali skontrolovať na rez pomocou vzorca:
. (11)
Pri malých hrúbkach stien kanálov priechodného stĺpa a stien plného stĺpa je potrebné skontrolovať aj rez v mieste, kde sú k nim pripevnené rebrá. V rámci výšky hlavy je možné urobiť stenu hrubšou.
Aby sa vystužili rebrá podopierajúce základovú dosku a aby sa spevnili steny tyče stĺpa proti vybočeniu v miestach prenosu veľkých sústredených zaťažení, sú zvislé rebrá, ktoré prijímajú zaťaženie, zospodu orámované vodorovnými rebrami.
Hlavová základná doska prenáša tlak z nadložnej konštrukcie na hlavové rebrá a slúži na upevnenie nosníkov k stĺpom pomocou montážnych skrutiek, ktoré fixujú konštrukčnú polohu nosníkov.
Hrúbka základnej dosky je prijatá konštruktívne v rozmedzí 20-25 mm.
Pri vyfrézovanom konci stĺpa sa tlak z nosníkov prenáša cez základovú dosku priamo na rebrá hlavy. V tomto prípade je hrúbka švíkov spájajúcich dosku s rebrami, ako aj s vetvami stĺpika, priradená konštruktívne.
Ak je nosník pripevnený k stĺpu zboku (obr.), vertikálna reakcia sa prenáša cez nosnú hranu nosníka na stôl privarený k pásniciam stĺpa. Koniec nosnej hrany nosníka a horná hrana stola sú pripevnené. Hrúbka stola je o 20-40 mm väčšia ako hrúbka nosnej hrany nosníka.
Ryža. Podopieranie nosníka na stĺp z boku
Stôl je vhodné privariť k stĺpu z troch strán.
Aby nosník nevisel na skrutkách a pevne na opornom stole, sú nosné rebrá nosníka pripevnené k tyči stĺpika pomocou skrutiek, ktorých priemer by mal byť o 3 až 4 mm menší ako priemer otvorov.
Prednáška 13
Farmy. Všeobecná charakteristika a klasifikácia
Farma - systém tyčí prepojených v uzloch a tvoriacich geometricky nemennú štruktúru. Farmy sú ploché (všetky tyče ležia v rovnakej rovine) a priestorové.
plochý priehradové nosníky (obr. a) môžu niesť zaťaženie aplikované len v ich rovine a musia byť zaistené z ich roviny výstuhami alebo inými prvkami. Priestorové väzníky (obr. b, c) tvoria tuhý priestorový nosník schopný absorbovať zaťaženie pôsobiace v ľubovoľnom smere. Každá strana takejto tyče je plochý krov. Príkladom priestorového nosníka je vežová konštrukcia (obr. d).
Ryža. Ploché (a) a priestorové (b, c, d) farmy
Hlavnými prvkami priehradových nosníkov sú pásy, ktoré tvoria obrys priehradového nosníka, a mriežka pozostávajúca z výstuh a regálov (obr.).
1 - horný pás; 2 - spodný pás; 3 - rovnátka; 4 - stojan
Ryža. Prvky krovu
Vzdialenosť medzi uzlami pásu sa nazýva panel ( d ), vzdialenosť medzi podperami - rozpätie ( l ), vzdialenosť medzi osami (alebo vonkajšími plochami) pásov - výška krovu ( h f).
Priehradové pásy pôsobia hlavne na pozdĺžne sily a momenty (podobne ako pásy plného nosníka); priehradová mriežka vníma hlavne priečnu silu.
Spojenie prvkov v uzloch sa uskutočňuje priamym priliehaním niektorých prvkov k iným (obr. a) alebo pomocou uzlových styčníkov (obr. b). . Aby prúty krovu pôsobili hlavne na osové sily a mohol sa zanedbať vplyv momentov, sú prvky krovu centrované pozdĺž osí prechádzajúcich ťažiskami.
a - s priamym susedstvom mriežkových prvkov s pásom;
b - pri spájaní prvkov pomocou klinu
Ryža. Farmárske uzly
Farmy sú klasifikované podľa statickej schémy, obrysu pásov, mriežkového systému, spôsobu spájania prvkov v uzloch, veľkosti sily v prvkoch. Podľa statickej schémy väzníky sú (obr.): trámové (rezané, priebežné, konzolové), oblúkové, rámové a lanové.
Rez lúča systémy (obr.a) sa používajú pri náteroch budov, mostov. Ľahko sa vyrábajú a inštalujú, nevyžadujú zložité podporné jednotky, ale sú veľmi náročné na kov. Pri veľkých rozponoch (viac ako 40 m) sa delené väzníky ukážu ako predimenzované a pri montáži sa musia zložiť zo samostatných prvkov. Pri počte pokrytých polí sa používajú dve alebo viac nepretržitý farmy (obr. b). Sú hospodárnejšie z hľadiska spotreby kovu a majú väčšiu tuhosť, čo umožňuje znížiť ich výšku. Počas sadania podpier však v súvislých väzníkoch vznikajú dodatočné sily, preto sa ich použitie so slabými poklesovými základmi neodporúča. Okrem toho je inštalácia takýchto štruktúr komplikovaná.
a - rez lúčom; 6 - spojitý nosník; c, e - konzola;
g - rám; d - klenutý; g - káblové; h - kombinované :
Ryža. Priehradové systémy
Konzola farmy (obr. c, e) sa používajú na prístrešky, veže, podpery nadzemných elektrických vedení. rám systémy (obr. e) sú ekonomické z hľadiska spotreby ocele, majú menšie rozmery, ale sú náročnejšie na inštaláciu.Ich použitie je racionálne pre budovy s veľkým rozpätím. Aplikácia klenutý systémov (obr. e) síce šetrí oceľ, ale vedie k zväčšeniu objemu miestnosti a povrchu obvodových konštrukcií.Ich použitie je dané najmä architektonickými požiadavkami. IN káblové väzníky (obr. g) všetky prúty fungujú len v ťahu a môžu byť vyrobené z pružných prvkov, ako sú oceľové laná. Natiahnutie všetkých prvkov takýchto väzníkov sa dosiahne výberom obrysu lán a mriežky, ako aj vytvorením predpätia. Práca iba v ťahu vám umožňuje plne využiť vlastnosti vysokej pevnosti ocele, pretože problémy so stabilitou sú odstránené. Lanové nosníky sú racionálne pre podlahy s veľkým rozpätím a v mostoch. Používajú sa aj kombinované systémy pozostávajúce z nosníka zospodu vystuženého priehradovým nosníkom alebo vzperami, prípadne zhora oblúkom (obr. h). Tieto systémy sa ľahko vyrábajú (kvôli menšiemu počtu prvkov) a sú účinné v ťažkých konštrukciách, ako aj v konštrukciách s pohyblivým zaťažením. Použitie kombinovaných systémov je veľmi efektívne pri spevňovaní konštrukcií, napríklad vystužovaním trámu s jeho nedostatočnou únosnosťou pomocou krovu alebo vzpier.
Záležiac na obrysy pásu farmy sa delia na segmentové, polygonálne, lichobežníkové, s paralelnými pásmi a trojuholníkové (obr.).
Najhospodárnejší z hľadiska spotreby ocele je krov, načrtnutý diagramom momentov. Pre jednopoľový nosníkový systém s rovnomerne rozloženým zaťažením to je segmentové nosník s parabolickým pásom (obr. a ). Avšak krivočiary obrys pásu zvyšuje zložitosť výroby, takže takéto nosníky sa v súčasnosti prakticky nepoužívajú.
Prijateľnejšie je polygonálny obrys (obr. b) so zlomeninou pletenca v každom uzle. Dostatočne zodpovedá parabolickému tvaru diagramu momentov, nevyžaduje výrobu krivočiarych prvkov. Takéto priehradové nosníky sa niekedy používajú na pokrytie veľkých rozpätí a v mostoch.
a - segmentový; b - polygonálny; v - lichobežníkový; g - s paralelnými pásmi; e, f, g a - trojuholníkové
Ryža. Obrysy nosného pásu:
Farmy lichobežníkový obrysy (obr. c) majú štrukturálne výhody predovšetkým v dôsledku zjednodušenia uzlov. Okrem toho použitie takýchto nosníkov v nátere umožňuje usporiadať zostavu pevného rámu, čo zvyšuje tuhosť rámu.
Farmy s paralelné pásy (obr. d) majú rovnaké dĺžky mriežkových prvkov, rovnakú schému uzlov, najväčšiu opakovateľnosť prvkov a dielov a možnosť ich zjednotenia, čo prispieva k industrializácii ich výroby.
Farmy trojuholníkový obrysy (obr. e, f, g, i) sú racionálne pre konzolové systémy, ako aj pre trámové systémy so sústredeným zaťažením v strede rozpätia (krokvové väzníky). Pri rozloženom zaťažení majú trojuholníkové väzníky zvýšenú spotrebu kovu. Okrem toho majú množstvo dizajnových chýb. Ostrý podperný uzol je zložitý a umožňuje len kĺbové spojenie so stĺpikmi. Stredné výstuhy sa ukazujú ako extrémne dlhé a ich prierez je potrebné voliť podľa maximálnej pružnosti, čo spôsobuje nadmernú spotrebu kovu.
Ako sú prvky spojené v uzloch farmy sú rozdelené na zvárané a skrutkované. V konštrukciách vyrobených pred 50. rokmi sa používali aj nitované spoje. Hlavné typy krovov sú zvárané. V montážnych jednotkách sa spravidla používajú skrutkové spojenia na vysokopevnostných skrutkách.
S maximálnym úsilím podmienečne rozlišujte ľahké nosníky s časťami prvkov od jednoduchých valcovaných alebo ohýbaných profilov (s úsilím v tyčiach N< 3000 kN) a ťažké priehradové nosníky s kompozitnými profilmi (N> 3000 kN).
Účinnosť väzníkov sa dá zvýšiť ich predpätím.
Priehradové priehradové systémy
Mriežkové systémy používané v priehradových nosníkoch sú znázornené na obr.
a - trojuholníkový; b - trojuholníkový so stojanmi; c, d - uhlopriečka; d - sprengelnaya; e - krížik; g - krížik; a - kosoštvorcový; k - polouhlopriečka
Ryža. Priehradové priehradové systémy
Výber typu roštu závisí od schémy zaťaženia, obrysov pásov a konštrukčných požiadaviek. Aby sa zabezpečila kompaktnosť uzlov, je žiaduce, aby uhol medzi vzperami a tetivou bol 30...50 0 .
trojuholníkový systém mriežka (obr. a) má najmenšiu celkovú dĺžku prvkov a najmenší počet uzlov. Existujú farmy s vzostupne A zostupne podporné výstuhy.
V miestach, kde pôsobí sústredené zaťaženie (napríklad v miestach, kde sú podopreté strešné nosníky), je možné inštalovať ďalšie nosiče alebo závesy (obr. b). Tieto stojany slúžia aj na zníženie vypočítanej dĺžky pásu. Regály a závesy fungujú len pre lokálne zaťaženie.
Nevýhodou trojuholníkovej mriežky je prítomnosť dlhých stlačených výstuh, čo si vyžaduje dodatočnú spotrebu ocele na zabezpečenie ich stability.
IN šikmé mriežka (obr. c, d), všetky výstuhy majú úsilie jedného znaku a stojany - iného. Diagonálna mriežka je náročnejšia na kov a prácu v porovnaní s trojuholníkovou, pretože celková dĺžka mriežkových prvkov je väčšia a je v nej viac uzlov. Použitie šikmej mriežky je vhodné pre nízke výšky krovu a vysoké uzlové zaťaženie.
Sprengelnaja Mriežka (obr. e) sa používa na vonkajšie použitie sústredeného zaťaženia na horný pás av prípade potreby aj na zníženie odhadovanej dĺžky pásu. Je to náročnejšie na prácu, ale môže zabezpečiť zníženie spotreby ocele.
Kríž mriežka (obr. e) sa používa vtedy, keď zaťaženie nosníka pôsobí v jednom aj v druhom smere (napríklad zaťaženie vetrom). Na farmách s pásmi z býka sa môžete prihlásiť kríž mriežka (obr. g) z jednotlivých rohov s upevnením výstuh priamo na stenu odpaliska.
kosoštvorcovýA polouhlopriečka mriežky (obr. i, j) vďaka dvom systémom výstuh majú vysokú tuhosť; tieto systémy sa používajú v mostoch, vežiach, stožiaroch, komunikáciách na zníženie odhadovanej dĺžky tyčí.
Typy sekcií priehradových prútov
Z hľadiska spotreby ocele na stlačené priehradové prúty je najefektívnejší tenkostenný rúrkový profil (obr. a). Kruhové potrubie má najpriaznivejšie rozloženie materiálu pre stlačené prvky vzhľadom na ťažisko a pri rovnakej ploche prierezu ako ostatné profily má najväčší polomer otáčania (i ≈ 0,355 d), rovnaký vo všetkých smeroch , čo umožňuje získať tyč s najmenšou flexibilitou. Použitie rúr na farmách šetrí oceľ až 20 ... 25%.
Ryža. Typy sekcií prvkov svetelných foriem
Veľkou výhodou okrúhlych rúr je dobré zefektívnenie. Vďaka tomu je tlak vetra na ne menší, čo je dôležité najmä pri vysokých otvorených konštrukciách (veže, stožiare, žeriavy). Na rúrach nezostáva mráz a vlhkosť, preto sú odolnejšie voči korózii, ľahko sa čistia a natierajú. To všetko zvyšuje trvanlivosť rúrkových konštrukcií. Aby sa zabránilo korózii, mali by byť vnútorné dutiny potrubia utesnené.
Obdĺžnikové zalomené profily (obr. b) umožňujú zjednodušiť spoje prvkov. Nosníky z ohýbaných uzavretých profilov so skosenými spojmi však vyžadujú vysokú výrobnú presnosť a môžu byť vyrobené len v špecializovaných továrňach.
Donedávna sa ľahké farmy navrhovali prevažne z dvoch rohov (obr. c, d, e, f). Takéto sekcie majú širokú škálu plôch, sú vhodné na vytváranie uzlov na styčníkoch a pripevňovanie konštrukcií susediacich s priehradovými nosníkmi (nosníky, strešné panely, väzníky). Významnou nevýhodou takejto konštruktívnej formy sú; veľký počet prvkov s rôznymi veľkosťami, značná spotreba kovu na styčníky a tesnenia, vysoká pracovná náročnosť výroby a prítomnosť medzery medzi rohmi, čo prispieva ku korózii. Tyče s prierezom dvoch rohov tvorené značkou nie sú účinné pri práci v tlaku.
S relatívne malou námahou môžu byť priehradové tyče vyrobené z jednotlivých rohov (obr. g). Takáto sekcia sa ľahšie vyrába, najmä so skosenými uzlami, pretože má menej montážnych častí a nemá štrbiny, ktoré sú uzavreté na čistenie a lakovanie.
Použitie nosníkov Taurus pre pásy (obr. i) umožňuje výrazne zjednodušiť uzly. V takomto krove môžu byť rohy výstuh a stĺpikov privarené priamo k stene značky bez výstuh. To znižuje počet montážnych dielov na polovicu a znižuje zložitosť výroby:
Ak priehradový pás funguje, okrem axiálnej sily a pri ohybe (s prenosom zaťaženia mimo uzla) je racionálny úsek I-nosníka alebo dvoch kanálov (obr. k, l).
Pomerne často sa sekcie priehradových prvkov odoberajú z rôznych typov profilov: pásy z I-nosníkov, mriežka z ohnutých uzavretých profilov alebo pásy z T-kusov, mriežka z párových alebo jednotlivých rohov. Takéto kombinované riešenie sa ukazuje ako racionálnejšie.
Stlačené prvky väzníkov by mali byť navrhnuté rovnako stabilne v dvoch navzájom kolmých smeroch. S rovnakými vypočítanými dĺžkami l x= l y túto podmienku spĺňajú úseky kruhových rúr a hranaté ohýbané-uzavreté profily /.
V priehradových nosníkoch zo spárovaných rohov majú úzke polomery zotrvačnosti (i x ≈ i y) nerovnaké rohy, ktoré sú spojené veľkými policami (obr. d). Ak je vypočítaná dĺžka v rovine priehradového nosníka dvakrát menšia ako v rovine (napríklad v prítomnosti sprengela), je racionálne mať časť s nerovnakými rohmi natiahnutú malými policami (obr. e) , keďže v tomto prípade i y ≈ 2i x.
Prúty ťažkých krovov sa od ľahkých líšia mohutnejšími a vyvinutejšími úsekmi, zloženými z viacerých prvkov (obr.).
Ryža. Typy sekcií ťažkých priehradových prvkov
Stanovenie efektívnej dĺžky priehradových prútov
Únosnosť stlačených prvkov závisí od ich efektívnej dĺžky:
l ef = µx l, (1)
Kde c - faktor redukcie dĺžky v závislosti od spôsobu upevnenia koncov tyče;
l- geometrická dĺžka tyče (vzdialenosť medzi stredmi uzlov alebo upevňovacích bodov od posunutia).
Vopred nevieme, ktorým smerom sa tyč pri strate stability vychýli: v rovine krovu alebo v kolmom smere. Preto je pri stlačených prvkoch potrebné poznať efektívne dĺžky a skontrolovať stabilitu v oboch smeroch. Pružné ťažné tyče sa môžu vlastnou váhou prehýbať, pri preprave a inštalácii sa ľahko poškodia a pri dynamickom zaťažení môžu vibrovať, takže ich flexibilita je obmedzená. Pre kontrolu pružnosti je potrebné poznať aj vypočítanú dĺžku napínaných tyčí.
Na príklade priehradového krovu priemyselnej budovy s lucernou (obr.), Uvažujme o metódach na určenie odhadovaných dĺžok. Medzi uzlami môže nastať možné zakrivenie pásov priehradového nosníka so stratou stability v jeho rovine (obr. a).
Preto sa vypočítaná dĺžka pásu v rovine priehradového nosníka rovná vzdialenosti medzi stredmi uzlov (μ = 1). Forma vybočenia z roviny priehradového nosníka závisí od bodov, v ktorých je pás zabezpečený proti posunutiu. Ak sú pevné kovové alebo železobetónové panely položené pozdĺž horného pásu, privarené alebo priskrutkované k pásu, potom šírka týchto panelov (zvyčajne sa rovná vzdialenosti medzi uzlami) určuje odhadovanú dĺžku pásu. Ak sa ako strešná krytina použije profilovaná podlaha, pripevnená priamo na pás, potom je pás po celej dĺžke zabezpečený proti vybočeniu. Pri zastrešení pozdĺž väzníc sa vypočítaná dĺžka pásu od roviny krovu rovná vzdialenosti medzi väznicami, fixovaná od posunu v horizontálnej rovine. Ak nie sú podbehy zaistené väzníkmi, nemôžu zabrániť posunutiu priehradového pásu a odhadovaná dĺžka pásu sa bude rovnať celému rozpätiu priehradového nosníka. Aby nábehy pás zaistili, je potrebné nasadiť vodorovné spojky (obr. b) a nábehy na ne napojiť. Na oblasť pokrytia pod svietidlom musia byť umiestnené rozpery.
A - deformácia hornej pásnice v prípade straty stability v rovine krovu; b, c - to isté, z roviny farmy; d - deformácie mriežky
Ryža. Na určenie účinných dĺžok prvkov krovu
Vypočítaná dĺžka pásu od roviny priehradového nosníka sa teda vo všeobecnosti rovná vzdialenosti medzi bodmi fixovanými z posunutia. Strešné panely, väznice, vzpery a rozpery môžu slúžiť ako prvky, ktoré zaisťujú pás. Pri montáži, keď ešte nie sú namontované strešné prvky na upevnenie krovu, možno použiť dočasné vzpery alebo rozpery z ich roviny.
Pri určovaní efektívnej dĺžky priehradových prvkov možno brať do úvahy tuhosť uzlov. Pri strate stability má stlačený prvok tendenciu otáčať uzol (obr. d). Tyče susediace s týmto uzlom odolávajú ohýbaniu. Ťažné tyče poskytujú najväčší odpor proti otáčaniu uzla, pretože ich deformácia z ohybu vedie k zníženiu vzdialenosti medzi uzlami, pričom táto vzdialenosť by sa mala zväčšiť od hlavnej sily. Na druhej strane stlačené tyče slabo odolávajú ohybu, pretože deformácie od rotácie a axiálnej sily sú smerované jedným smerom a navyše môžu samotné stratiť stabilitu. Čiže čím viac natiahnuté prúty priliehajú k uzlu a tým sú mohutnejšie, t.j. čím väčšia je ich lineárna tuhosť, tým väčší je stupeň zovretia uvažovanej tyče a tým menšia je jej odhadovaná dĺžka. Vplyv stlačených tyčí na zovretie možno zanedbať.
Stlačený pás je v uzloch slabo zovretý, pretože lineárna tuhosť natiahnutých mriežkových prvkov priľahlých k uzlu je nízka. Preto sme pri určovaní odhadovanej dĺžky pásov nebrali do úvahy tuhosť uzlov. Podobne pre podporné výstuhy a stojany. U nich sa vypočítané dĺžky, ako pri pásoch, rovnajú geometrickým, t.j. vzdialenosť medzi stredmi uzlov.
Pre ostatné prvky mriežky je prijatá nasledujúca schéma. V uzloch horného pásu je väčšina prvkov stlačená a miera zovretia je malá. Tieto uzly možno považovať za sklopné. V uzloch spodného pásu je väčšina prvkov zbiehajúcich sa v uzle natiahnutá. Tieto uzly sú odolné.
Stupeň zovretia závisí nielen od znamienka síl tyčí susediacich so stlačeným prvkom, ale aj od konštrukcie zostavy. V prítomnosti klinu, ktorý utiahne uzol, je zovretie väčšie, preto podľa noriem v priehradových nosníkoch s uzlovými výstužami (napríklad zo spárovaných rohov) je odhadovaná dĺžka v rovine nosníka 0,8 × l a v priehradových nosníkoch so susediacimi prvkami na konci, bez uzlových styčníkov - 0,9 × l .
V prípade straty stability od roviny priehradového nosníka závisí stupeň zovretia od torznej tuhosti pásov. Kliny sú ohybné zo svojej roviny a možno ich považovať za krídlové pánty. Preto v priehradových nosníkoch s uzlami na styčníkoch sa vypočítaná dĺžka mriežkových prvkov rovná vzdialenosti medzi uzlami l 1. V priehradových nosníkoch s pásmi vyrobenými z uzavretých profilov (kruhové alebo pravouhlé rúry) s vysokou torznou tuhosťou môže byť účinný koeficient redukcie dĺžky rovný 0,9.
V tabuľke sú uvedené vypočítané dĺžky prvkov pre najčastejšie prípady plochých väzníkov.
Tabuľka - Odhadované dĺžky prvkov krovu
Poznámka. l- geometrická dĺžka prvku (vzdialenosť medzi stredmi uzlov); l 1 - vzdialenosť medzi stredmi uzlov upevnených od posunutia z roviny priehradového nosníka (väzbové pásy, spojky, podlahové dosky atď.).
Výber prierezu stlačených a ťahových prvkov
Výber úseku stlačených prvkov
Výber sekcií stlačených prvkov krovu začína určením požadovanej plochy zo stavu stability
, (2)
.
1) Predbežne možno vziať pre pásy ľahkých väzníkov l = 60 - 90 a pre priehradové l = 100 - 120. Väčšie hodnoty ohybu sú akceptované s menšou námahou.
2) Podľa požadovanej plochy sa zo sortimentu vyberie vhodný profil, určia sa jeho skutočné geometrické charakteristiky A, i x, i y.
3) Nájdite l x = l x / i x a l y = l y/i y , pre väčšiu flexibilitu špecifikujte koeficient j.
4) Vykonajte kontrolu stability podľa vzorca (2).
Ak bola pružnosť tyče predbežne nastavená nesprávne a test ukázal nadmerné napätie alebo výrazné (viac ako 5-10 %) podpätie, potom sa úsek koriguje, pričom sa získa stredná hodnota pružnosti medzi vopred stanovenou a skutočnou hodnotou. Zvyčajne druhé priblíženie dosiahne cieľ.
Poznámka. Lokálnu stabilitu stlačených prvkov z valcovaných profilov možno považovať za zabezpečenú, keďže z podmienok valcovania je hrúbka políc a stien profilov väčšia, ako sa vyžaduje z podmienok stability.
Pri výbere typu profilov treba pamätať na to, že racionálny rez je taký, ktorý má rovnakú flexibilitu v rovine aj mimo rovinu priehradového nosníka (princíp rovnakej stability), preto pri priraďovaní profilov treba potrebné venovať pozornosť pomeru efektívnych dĺžok. Napríklad, ak navrhujeme farmu z rohov a vypočítané dĺžky prvku v rovine a z roviny sú rovnaké, potom je racionálne zvoliť nerovnaké rohy a poskladať ich do veľkých políc, keďže v tomto prípade i x ≈ i y a kedy l x= l y λ x ≈ λ y. Ak je efektívna dĺžka od roviny l y je dvojnásobok efektívnej dĺžky v rovine l x (napríklad horný pás v oblasti pod lampášom), potom bude racionálnejšia časť dvoch nerovnakých rohov spojených malými policami, pretože v tomto prípade i x ≈ 0,5 × i y as l x = 0,5 x l y λ x ≈ λ y . Pre mriežkové prvky pri l x = 0,8 x l y najracionálnejší bude úsek s rovnakými uhlmi. Pre nosníkové pásy je lepšie navrhnúť úsek s nerovnakými uhlami, zostavený menšími policami, aby sa zabezpečila väčšia tuhosť od roviny pri zdvíhaní priehradového nosníka.
Sekcia Výber ťahaných prvkov
Požadovaná plocha prierezu napnutej priehradovej tyče je určená vzorcom
. (3)
Potom sa podľa sortimentu vyberie profil, ktorý má najbližšiu väčšiu plošnú hodnotu. V tomto prípade sa nevyžaduje overenie prijatého oddielu.
Výber sekcie prútov pre maximálnu flexibilitu
Prvky nosníka by mali byť spravidla navrhnuté z tuhých tyčí. Tuhosť je dôležitá najmä pri stlačených prvkoch, ktorých medzný stav je daný stratou stability. Preto sú pre stlačené prvky nosníkov v SNiP požiadavky na maximálnu flexibilitu prísnejšie ako v zahraničných regulačných dokumentoch. Maximálna flexibilita pre stlačené prvky priehradových nosníkov a spojov závisí od účelu tyče a stupňa jej zaťaženia: , kde N - návrhová sila, j × R y × g c - únosnosť.
Napínacie tyče by tiež nemali byť príliš pružné, najmä ak sú vystavené dynamickému zaťaženiu. Pri statickom zaťažení je pružnosť ťažných prvkov obmedzená len vo vertikálnej rovine. Ak sú ťažné prvky predpäté, ich pružnosť nie je obmedzená.
Množstvo ľahkých priehradových prútov má nízke sily, a preto nízke napätia. Sekcie týchto prútov sa vyberajú podľa maximálnej flexibility. Takéto tyče zvyčajne obsahujú ďalšie stĺpiky v trojuholníkovej mriežke, výstuhy v stredných paneloch priehradových nosníkov, výstužné prvky atď.
Poznať vypočítanú dĺžku tyče l ef a hodnotu konečnej pružnosti l pr, určíme požadovaný polomer otáčania i tr = l ef/l tr. Podľa nej v sortimente vyberáme sekciu, ktorá má najmenšiu plochu.
Stĺpy slúžia na prenos zaťaženia z nadložných konštrukcií cez základ do zeme. Podľa toho, ako pôsobí na stĺpik zaťaženie, sa rozlišujú stredovo stlačené, excentricky stlačené a stlačene ohnuté stĺpy. Centrálne stlačené stĺpy pôsobia na pozdĺžnu silu pôsobiacu pozdĺž osi stĺpa a spôsobujú rovnomerné stlačenie jeho prierezu. Excentricky stlačené stĺpy a stlačené-ohýbané stĺpy okrem axiálneho stlačenia od pozdĺžnej sily pôsobia aj na ohyb od momentu.
Stĺpce sa skladajú z troch hlavných častí: tyč , ktorý je hlavným nosným prvkom stĺpika; čiapka , ktorá slúži ako podpera pre nadložné konštrukcie a ich upevnenie na stĺp; základne , ktorý rozdeľuje sústredené zaťaženie zo stĺpa na povrch základu, pričom zabezpečuje pripevnenie pomocou kotevných skrutiek.
Stĺpce sa líšia: podľa typu - úseky s konštantnou a premenlivou výškou; podľa prevedenia prierezu tyče - plné (plnostenné) a priechodné (mriežkové).
Pri výbere typu stĺpovej časti je potrebné usilovať sa o čo najhospodárnejšie riešenie, berúc do úvahy veľkosť zaťaženia, pohodlie priľahlých nosných konštrukcií, prevádzkové podmienky a výrobné možnosti.
Hlavným typom plných stĺpov, spolu s valcovanými, je zváraný I-nosník, vyrobený z troch plechov valcovanej ocele, najvhodnejšie na výrobu pomocou automatického zvárania a umožňujúci jednoduché spojenie nosných konštrukcií. Jadro priechodného stĺpa tvoria dve vetvy (valcované žľaby alebo I-nosníky), vzájomne prepojené spojovacími prvkami vo forme pásov alebo výstuh, ktoré zabezpečujú spoločnú prevádzku vetiev a výrazne ovplyvňujú stabilitu stĺpa ako celku a jej pobočky.
Trojuholníková mriežka výstuh je tuhšia ako dosky, pretože tvorí priehradový nosník v rovine čela stĺpa, ktorého všetky prvky pôsobia na osové sily. Odporúča sa použiť v stĺpoch zaťažených pozdĺžnou silou väčšou ako 2500 kN alebo so značnou vzdialenosťou medzi vetvami (viac ako 0,8 m). Dosky vytvárajú v rovine líca stĺpa výstužný systém s tuhými uzlami a ohybovými prvkami.
Pre kontrolu a prípadné natieranie vnútorných plôch v priechodných stĺpoch dvoch vetiev sa nastaví medzera medzi vetvami vetiev minimálne 100 mm.
Schéma výpočtu stĺpca
Ryža. 4.1. Schéma výpočtu stĺpca
Odhadovaná dĺžka stĺpca lef berúc do úvahy spôsoby upevnenia stĺpa v základoch a jeho spárovania s nosníkom susediacim v hornej časti sa rovná:
lef = μ l,
Kde l - geometrická dĺžka stĺpca;
μ - koeficient efektívnej dĺžky v závislosti od podmienok upevnenia jeho koncov a typu zaťaženia (pri pôsobení pozdĺžnej sily na stĺp zhora: μ = 1 - s kĺbovým upevnením oboch koncov stĺpika; μ = 0,7 - keď je jeden koniec stĺpika pevne pripevnený a druhý je zavesený).
Keď sú nosníky podopreté na stĺp zhora, stĺp sa na hornom konci považuje za kĺbový. Upevnenie stĺpika v základoch môže byť sklopné alebo pevné. Ak je základ dostatočne masívny a základňa stĺpa je vyvinutá a má spoľahlivé ukotvenie, možno stĺpec považovať za zovretý v základoch.
Výpočet pevnosti prvkov vystavených stredovej kompresii silou N by sa malo robiť podľa vzorca
Kde An- čistá prierezová plocha.
Výpočet stability stĺpika pri centrálnom stlačení sa vykonáva podľa vzorca
Kde φ - koeficient stability pri centrálnom stlačení, braný podľa podmienenej pružnosti pre rôzne typy kriviek stability podľa tabuľky. 3.11.
4.1. Výpočet valivého stĺpca
Príklad 4.1. Vyberte masívny stĺp z valcovaného I-nosníka širokého regálového stĺpika, s výškou l= 6 m Stĺpik je hore a dole sklopný. Odhadovaná pozdĺžna sila N= 1000 kN. Konštrukčný materiál - oceľ triedy C245 s konštrukčnou odolnosťou Rr γ s= 1.
Ryža. 4.2.Časť valcovacieho stĺpa
Odhadovanú dĺžku stĺpa určíme v rovinách kolmých na osi x-x A Wow:
Vnútri je nastavená predpružnosť stĺpov strednej dĺžky so silou do 2500 kN λ = 100…60. súhlasiť λ = 100.
Podmienená flexibilita stĺpca je určená vzorcom
V"(pozri tabuľku 3.12) určíme koeficient stability pre stredovú kompresiu j= 0,560.
Vypočítame požadovanú plochu prierezu:
Nájdite požadované polomery otáčania:
Zo sortimentu akceptujeme široký regál I-nosník Ι 23 K2/GOST 26020-83, ktoré majú prierezovú plochu A= 75,77 cm2; polomery otáčania і X= 10,02 cm a і r= 6,04 cm.
Definujte flexibilitu:
λ X = lX/і X= 600 / 10,02 = 59,88; λ r = lr/і r= 600 / 6,04 = 99,34.
Podmienená maximálna flexibilita stĺpika
Podľa podmienenej flexibility r určiť j= 0,564.
Skontrolujeme stabilitu stĺpa v rovine najmenšej tuhosti (vzhľadom na os y-r):
Sekcia prijatá.
V prípade nesplnenia podmienky stability kolóny sa upravia rozmery sekcie (susedné číslo valcovaného výrobku sa berie podľa sortimentu) a opätovne sa skontroluje.
4.2. Výpočet a návrh masívneho zváraného stĺpa
Príklad 4.2. Vyberte masívny zváraný stĺp symetrického I-prierezu, vyrobený z troch valcovaných plechov, podľa príkladu 3.4. V spodnej časti je stĺp pevne upevnený v základoch, v hornej časti je zavesený na nosníkoch. Značky: vrchol podlahy pracovnej plošiny je 13 m Materiál konštrukcie je podľa tabuľky. 2.1 - oceľ triedy C245 s konštrukčnou odolnosťou Rr\u003d 24 kN / cm2. Koeficient pracovných podmienok γ s= 1.
Schéma výpočtu stĺpca na obr. 4.1. Pozdĺžna sila N, stláčanie stĺpa, sa rovná dvom reakciám (priečnym silám) od hlavných nosníkov na základe stĺpa:
N = 2Q max = 2 1033,59 = 2067,18 kN.
Geometrická dĺžka stĺpa (od základu po spodok hlavného nosníka) sa rovná prevýšeniu plošiny mínus skutočná konštrukčná výška podlahy, ktorá pozostáva z výšky hlavného nosníka na podpere. h o , výška nosníka paluby hmld a hrúbka paluby tn plus hĺbka základne stĺpa pod úrovňou dokončenej podlahy (predpokladá sa hĺbka 0,6 - 0,8 m):
Ak je v klietke nosníkov pomocný nosník (s párovaním nosníkov po poschodí), výška nosníka sa pripočíta k výške podlahy hbv.
Odhadované dĺžky stĺpov v rovinách kolmých na osi x-x A Wow:
Ryža. 4.3. Rez masívneho zváraného stĺpa
Nastavené flexibilitou stĺpika strednej dĺžky vo vnútri λ = 100 - 60 pre stĺpy so silou do 2500 kN; λ = 60 - 40 - pre stĺpy so silou 2500 -4000 kN; pre výkonnejšie stĺpce je potrebná flexibilita λ = 40 – 30.
súhlasiť λ = 80.
Podmienená flexibilita stĺpika
Podľa podmienenej flexibility pre I-prierez s typom krivky stability " V"určte koeficient stability pri centrálnom stlačení j= 0,697 (pozri tabuľku 3.11).
Požadovaná plocha prierezu stĺpca
Požadované polomery otáčania sekcie:
ix = iy=lX/l= 813/80 = 10,16 cm.
Použitie zo stola. 4.1 závislosti polomeru otáčania od typu prierezu a jeho rozmerov (výška h a šírka b), definujeme pre I-lúč:
h =iX/k 1 \u003d 10,16 / 0,43 \u003d 23,63 cm;
b=ir/k 2 \u003d 10,16 / 0,24 \u003d 42,33 cm;
Z technologických dôvodov (z podmienky automatického zvárania pásových švov) je výška steny hw by nemala byť menšia ako šírka pásu bf. Priraďujeme rozmery sekcie a spájame ich so štandardnou šírkou listov: 
Ďalší výpočet sa vykonáva iba vzhľadom na os Wow, pretože ohybnosť tyče vzhľadom na túto os bude takmer dvojnásobná ako vo vzťahu k osi xx.
Hrúbka steny je stanovená na minimum z podmienky jej lokálnej stability a odoberá sa v rozmedzí 6 - 16 mm.
Obmedzte podmienenú flexibilitu
Flexibilita steny (pomer vypočítanej výšky steny k hrúbke hw/tw) v stredovo stlačených I-stĺpoch by podľa podmienky miestnej stability steny nemali presahovať 
kde sú hodnoty určené z tabuľky. 4.2.
Určte hrúbku steny pri 
Stenu prijímame z plechu s prierezom 400´8 mm s plochou prierezu
Ak je z konštrukčných dôvodov hrúbka steny tw akceptovali menej tw, min od podmienky lokálnej stability, potom by mala byť stena spevnená párovou alebo jednostrannou pozdĺžnou výstužou, ktorá rozdelí konštrukčnú časť steny na polovicu (obr. 4.4). Pozdĺžne rebrá by mali byť zahrnuté v konštrukčnej časti tyče:
Akalkul =A+å Ap.
Zápis:`
l- podmienená pružnosť prvku pri výpočte stability pri stredovom stlačení;
`l 1 - podmienená pružnosť prvku, braná pri výpočte stability v rovine pôsobenia momentu.
Poznámky: 1. Skriňové profily zahŕňajú uzavreté pravouhlé profily (kompozitné, ohýbané pravouhlé a štvorcové).
2. V krabicovej časti s m > hodnota 0 ` luw by sa mala určiť pre stenu rovnobežnú s rovinou ohybového momentu.
3. Pre hodnoty 0 < m < hodnota 1,0 ` luw by sa mala určiť lineárnou interpoláciou medzi hodnotami vypočítanými pri m= 0 a m= 1,0.
Pomer šírky presahu police bef = (bf – tw) / 2 \u003d (40 - 8) / 2 \u003d 19,6 cm
na hrúbku police tf v centrálne stlačených prvkoch s podmienenou flexibilitou
l= 0,8 - 4 podľa podmienky lokálnej stability police by nemala prekročiť
odkiaľ určíme minimálnu hrúbku police:
Požadovaná plocha jednej police
Ryža. 4.4.
Požadovaná hrúbka police
súhlasiť
Výška sekcie
h = hw + 2tf\u003d 400 + 2 ∙ 1,2 \u003d 42,4 cm.
Oblasť police
Vypočítame geometrické charakteristiky úseku:
- námestie
je moment zotrvačnosti okolo osi Wow(zanedbáme moment zotrvačnosti steny)
- polomer otáčania
– skutočná flexibilita
- podmienená flexibilita
– koeficient stability pri centrálnom stlačení
Všeobecná stabilita stĺpca vzhľadom na os y-y
Skontrolujeme celkovú stabilitu stĺpa voči osi y-r:
Kde gs= 1 - koeficient pracovných podmienok podľa tabuľky. 1.3.
Podpätie v kolóne
Sekcia prijatá.
Ak nie je splnená podmienka stability stĺpu, rozmery sekcie sa upravia a prekontrolujú. Úprava sa spravidla vykonáva zmenou rozmerov políc, za predpokladu povinného dodržania podmienky ich miestnej stability.
Na spevnenie obrysu úseku a steny stĺpa, keď 
nainštalujte priečne výstuhy umiestnené vo vzdialenosti a= (2,5...3)hw jeden od druhého; každý vysielací prvok musí mať aspoň dve hrany (pozri obr. 4.4). Minimálne vyčnievajúce rozmery br a hrúbka tr priečne výstuhy sa odoberajú rovnakým spôsobom ako v hlavnom nosníku.
Kontrolujeme:
nastavenie priečnych výstuh nie je potrebné.
V miestach, kde sú výstuhy, nosníky, rozpery a iné prvky priľahlé k stĺpu, sú výstuhy inštalované v oblasti prenosu sústredenej sily bez ohľadu na hrúbku steny.
Spojenie pásu so stenou sa vypočíta pre šmyk podľa vzorca
Kde T = QfikciaSf/ja- strihová sila pásu na jednotku dĺžky spôsobená
podmienená priečna sila
Qfikcia = 7,15 ∙ 10 –6 (2330 – E/Rr)N/φ ,
Tu φ – koeficient stability pri centrálnom stlačení, braný vo výpočte podľa podmienenej pružnosti stĺpa vzhľadom na os X- X;
Sf- statický moment tetivy stĺpa vzhľadom na os X- X;
jaX je moment zotrvačnosti sekcie stĺpca.
V centrálne stlačených stĺpoch je šmyková sila nevýznamná, pretože priečna sila vznikajúca náhodnými vplyvmi je malá. Spojenie steny s policami sa vykonáva automatickým zváraním. Minimálne rameno zvaru sa berie konštrukčne v závislosti od maximálnej hrúbky zváraných prvkov ( t max = tf= 12 mm) kf= 5 mm.
4.3. Výpočet a návrh priechodného stĺpa
Príklad 4.3. Vyberte priechodný stĺpec dvoch kanálov spojených pásikmi (obr. 4.5) podľa príkladu 4.2.
Ryža. 4.5.
Výpočet priechodných stĺpcov vzhľadom na os materiálu X- X určiť číslo profilu a výpočtom vzhľadom na voľnú os r- r, vyrábané rovnakým spôsobom ako plné stĺpy, avšak s nahradením pružnosti tyče zníženou flexibilitou sa priraďuje vzdialenosť medzi vetvami, pri ktorej je tyč rovnako stabilná v dvoch na seba kolmých rovinách.
4.3.1. Výpočet stability stĺpca vzhľadom na os materiálu x-x
Odporúča sa vopred špecifikovať flexibilitu: pre stredne dlhé stĺpy 5-7 m s návrhovým zaťažením do 2500 kN sa akceptuje flexibilita l= 90 - 50; so zaťažením 2500 – 3000 kN – l= 50 - 30, pre vyššie stĺpy je potrebné zadať o niečo väčšiu flexibilitu.
Dokonalá flexibilita stĺpov 
Kde 
- koeficient zohľadňujúci neúplné využitie únosnosti stĺpa, braný minimálne 0,5. Pri plnom využití únosnosti stĺpika lu= 120.
Hľadáte flexibilitu l = 50.
Podmienená flexibilita
Podľa tabuľky 3.12 určiť typ krivky v súlade s typom akceptovaného úseku (typ „ b“). Podľa tabuľky. 3.11 podmienená flexibilita = 1,7 zodpovedá koeficientu stability pri centrálnom stlačení j = 0,868.
Nájdite požadovanú plochu prierezu pomocou vzorca
Požadovaná plocha jednej pobočky
Požadovaný polomer otáčania okolo osi X-X
Podľa požadovanej oblasti Ab a polomer otáčania iX zo sortimentu (GOST 8240-93) vyberáme dva kanály č. 36 s nasledovnými charakteristikami sekcie:
Ab= 53,4 cm2; A= 2Ab\u003d 53,4 × 2 \u003d 106,8 cm2; jaX\u003d 10820 cm 4; ja 1 \u003d 513 cm 4;
iX= 14,2 cm; i 1 = 3,1 cm; hrúbka steny d= 7,5 mm; šírka police bb= 110 mm; viazanie na ťažisko z o = 2,68 cm; lineárna hustota (hmotnosť 1 m r.) 41,9 kg / m.
Ak je maximálny profil kanála = 2 = 22926,7 cm 4.
Polomer zotrvačnosti
Flexibilita stĺpcov
λ r = lr/ir = 813 / 14,65 = 55,49.
Znížená flexibilita
Podmienečne znížená flexibilita
Podľa tabuľky 3.11 v závislosti od typu krivky stability ″ b″ určiť koeficient stability pri centrálnom stlačení φ = 0,830.
Kontrolujeme:
Stabilita stĺpca vzhľadom na os r- r zabezpečené.
Podpätie v kolóne
čo je prípustné v zloženom úseku podľa SNiP.
V priehradových stĺpoch sa musí skontrolovať aj stabilita jednej vetvy v oblasti medzi susednými priehradovými uzlami.
Odhadovaná sila
Nb = N/2 = 2067,18 / 2 = 1033,59 kN.
Vypočítaná dĺžka vetvy (pozri obr. 34)
l 1 = 2b o tga\u003d 2 28,64 0,7 \u003d 40,1 cm.
Sekčná oblasť pobočky Ab\u003d 53,4 cm 2.
Polomer otáčania sekcie [ 36 okolo osi 1-1 i 1 = 3,1 cm.
Flexibilita pobočky
Podmienená flexibilita pobočky
Centrálny koeficient stability kompresie pre typ krivky stability ″ b″ φ = 0,984.
Kontrolujeme stabilitu samostatnej pobočky:
Vetva stĺpa v oblasti medzi susednými mriežkovými uzlami je stabilná.
Výpočet trojuholníkovej mriežky
Výpočet trojuholníkovej mriežky priechodného stĺpa sa vykonáva ako výpočet priehradovej mriežky, ktorej prvky sú vypočítané pre osovú silu z podmienenej priečnej sily Qfikcia(pozri obrázok 4.8). Pri výpočte priečnych výstuh priečnej mriežky s dištančnými vložkami by sa mala brať do úvahy dodatočná sila, ktorá vzniká v každom vystužení zo stlačenia vetiev stĺpa. Sila v ortéze je určená vzorcom
Prierez vzpery pod uhlom rovnakého uhla ∟ 50 × 50 × 5 , predtým braný pri výpočte tyče priechodného stĺpca ( Ad= 4,8 cm 2), skontrolujeme stabilitu, na to vypočítame:
- odhadovaná dĺžka ortézy
ld = bo/ cos α = 28,64 / 0,819 = 34,97 cm;
- maximálna flexibilita ortézy
Kde iáno\u003d 0,98 cm - minimálny polomer otáčania časti rohu vzhľadom na os rO- rO(podľa sortimentu);
– podmienená flexibilita ortézy
– φ min = 0,925 – minimálny faktor stability pre typ krivky stability ″ b″;
– γ s= 0,75 - koeficient pracovných podmienok, berúc do úvahy jednostranné pripevnenie vzpery z jedného rohu (pozri tabuľku 1.3).
Stabilita stlačenej ortézy kontrolujeme podľa vzorca
Stabilita ortézy je zabezpečená.
Dištančné vložky slúžia na zníženie vypočítanej dĺžky vetvy stĺpa a sú vypočítané pre silu rovnajúcu sa podmienenej priečnej sile v hlavnom stlačenom prvku ( Qfikcia/2). Zvyčajne sa odoberajú z rovnakej časti ako rovnátka. Miesto uchytenia vzpery k vetve stĺpa vypočítame mechanizovaným zváraním pre silu v vzpere Nd= 16,37 kN. Výpočet zvarového švu sa vykonáva pre kov hranice tavenia.
Sily vnímané švami sa vypočítajú pomocou nasledujúcich vzorcov
- na zadku
No = (1 – α )Nd= (1 - 0,3) 16,37 = 11,46 kN;
NP = α Nd= 0,3 16,37 = 4,91 kN.
Pýtanie sa na minimálnu časť švu pri pere kf= tug- 1 \u003d 5 - 1 \u003d 4 mm, nájdeme odhadovanú dĺžku švu:
- na zadku
lw,o = No/(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.
Akceptujeme minimálnu konštrukčnú dĺžku zvaru na tupo a pero lw,o = lw,P= 40 + 1 = 50 mm.
Ak nie je možné umiestniť zvary v rámci šírky odbočky, potom na zväčšenie dĺžky zvarov je možné vycentrovať vzpery na čele stĺpa.
Pri delení stĺpa na prepravné značky, spôsobené podmienkami prepravy, by mali byť prepravné prvky priechodných stĺpov s mriežkami v dvoch rovinách vystužené membránami umiestnenými na koncoch prepravného prvku. V priechodných stĺpoch so spojovacou mriežkou v rovnakej rovine by mali byť membrány umiestnené po celej dĺžke stĺpa minimálne každé 4 m. Hrúbka membrány je 8 - 14 mm (obr. 4.9).
Ryža. 4.9.
4.4. Návrh a výpočet hlavy stĺpov
Hlavný nosník spočíva na stĺpe zhora, pričom sa predpokladá, že rozhranie je kĺbové. Pozdĺžna tlaková sila N z hlavných nosníkov sa prenáša cez nosnú dosku obojstranne hobľovanú s hr tna= 16 - 25 mm priamo na rebrách hlavy plného stĺpa a na membráne v priechodnom stĺpe.
Konce stĺpika, rebrá a membrána sú frézované. Prenos sily z rebier na stenu stĺpa a z membrány na steny vetiev stĺpa sa uskutočňuje zvislými zvarmi. Doska slúži na upevnenie nosníkov na stĺp pomocou montážnych skrutiek, ktoré fixujú konštrukčnú polohu nosníkov. Zvary pripevňujúce dosku k stĺpu sú konštrukčne priradené ramenom minimálneho rozmeru, braným podľa najväčšej hrúbky spájaných prvkov (pozri tabuľku 3.6). Rozmery dosky v pláne sú väčšie ako obrys stĺpa o 15–20 mm v každom smere, aby sa prispôsobili zvarom.
Na vystuženie zvislých rebier a bránice, ako aj na spevnenie stien tyče stĺpa alebo vetiev priechodného stĺpa proti vybočeniu v miestach prenášania veľkých sústredených zaťažení sú zvislé rebrá zospodu orámované vodorovnou výstužou.
4.4.1. Pevná hlava stĺpika
Hlava sa skladá z platničky a rebier (obr. 4.10).
Ryža. 4.10.
Požadovaná plocha vertikálneho párového rebra je určená zo stavu kolapsu:
Hrúbka plutvy
kde je podmienená dĺžka distribúcie na-
zaťaženie rovnajúce sa šírke nosného rebra hlavného nosníka bh plus dve hrúbky dosky hlavy stĺpa ( tna akceptované 25 mm).
Šírka rebier (zvýšená časť)
Akceptujeme dve zvislé rebrá s prierezom 140×22 mm.
Skontrolujeme zvislú hranu na lokálnu stabilitu.
Výšku nosného rebra priraďujeme od podmienky uloženia zvarov, ktoré zabezpečujú prenos sily N od rebier k stene stĺpa.
Pýtame sa na nohu zvaru kf= 7 mm (v rámci konštrukčných požiadaviek kf , min = 7 mm pre mechanizované zváranie plechov t max = 25 mm a - najmenšia hrúbka spájaných prvkov).
Požadovaná dĺžka švu
Ak vezmeme do úvahy 1 cm na kompenzáciu defektov v koncových častiach švu pozdĺž jeho dĺžky, nakoniec akceptujeme výšku rebra hr= 45 cm.
Odhadovaná dĺžka švu by nemala byť väčšia ako 85 β fkf.
Skontrolujeme podľa vzorca
Pri tenkých stenách masívneho stĺpika je hrúbka steny tw skontrolujte rez pozdĺž okrajov pripevnenia nosných zvislých rebier. Požadovaná hrúbka steny
ktorá je väčšia ako prípustná hrúbka steny tw= 8 mm. Lokálne vystuženie steny stĺpa vyrábame výmenou stenového dielu vo výške hlavy za hrubšiu vložku. Akceptujeme hrúbku vložky t ′ w= 18 mm.
Na zníženie koncentrácie napätia pri zváraní na tupo prvkov rôznych hrúbok vykonávame na prvku väčšej hrúbky úkosy so sklonom 1:5. Šírka vodorovných výstuh sa rovná šírke vertikálnych nosných rebier bs= br= 140 mm. Hrúbka rebra sa určuje podľa stavu jeho stability:
musí byť najmenej Prijmeme párové rebro z plechu s prierezom 140 × 10 mm.
4.4.2. Hlava priechodného stĺpca
Hlava pozostáva z dosky a membrány, vystuženej vodorovnou výstužou (obr. 4.11).
Ryža. 4.11.
Výpočet sa vykonáva podobne ako pri výpočte hlavy tuhého stĺpa.
Hrúbka membrány td určené výpočtom zrútenia z pozdĺžnej sily N:
kde je podmienená dĺžka rozloženia sústredeného zaťaženia (pozri ustanovenie 4.4.1).
súhlasiť td= 22 mm.
Výška membrány sa určuje z podmienky rezania stien vetiev stĺpa ( d= 7,5 mm - hrúbka steny pre zvolený kanál):
hd = N/(4DRsγ c) = 2067,18 / (4 0,75 13,92 1) = 49,5 cm.
súhlasiť hd= 50 cm.
Skontrolujeme, či membrána nie je prerezaná ako krátky lúč:
Kde Q = N/2 = 2067,18 / 2 = 1033,59 kN .
Nie je splnená podmienka pevnosti. Akceptujeme hrúbku membrány td= 25 mm a znova skontrolujte:
Určujeme nohu zvaru, vyrobenú mechanizovaným zváraním a zabezpečením pripevnenia membrány k stene vetiev stĺpa (výpočet pre kov hranice tavenia):
Kde lw = hd- 1 \u003d 50 - 1 \u003d 49 cm - odhadovaná dĺžka švu, ktorá sa rovná výške membrány mínus 1 cm, berúc do úvahy chyby v koncových častiach švu.
Prijímame nohu švu kf= 7 mm, čo zodpovedá jeho minimálnej hodnote pre mechanizované zváranie prvkov t= 25 mm.
Odhadovaná dĺžka bočného švu by nemala byť väčšia ako 85 β fkf. Kontrolujeme: lw = 49 < 85 × 0,9 × 0,7 = 53,5 см. Условие выполняется.
Zoberie sa hrúbka vodorovnej výstuže ts= 10 mm, podľa toho, ktorá hodnota je väčšia 
šírka bs zo stavu stability hrany priradíme:
súhlasiť bs= 30 cm.
4.5. Návrh a výpočet základne stĺpu
Základňa je nosná časť stĺpa a slúži na prenos síl zo stĺpa na základ. Pri relatívne malých návrhových silách v stĺpoch (do 4000 - 5000 kN) sa používajú pätky s priečnikmi. Sila z tyče stĺpa sa prenáša cez zvary na dosku, ktorá spočíva priamo na základoch. Pre rovnomernejší prenos tlaku z dosky na základ je možné v prípade potreby zvýšiť tuhosť dosky umiestnením ďalších rebier a membrán.
Základňa je upevnená upevnením svojej konštrukčnej polohy na základ pomocou kotevných skrutiek. V závislosti od upevnenia sa vykoná kĺbové alebo pevné spojenie stĺpika so základom. V základni s kĺbovým rozhraním sú kotviace skrutky s priemerom 20 - 30 mm pripevnené priamo k základovej doske, ktorá má určitú pružnosť, ktorá zabezpečuje poddajnosť pri pôsobení náhodných momentov (obr. 4.12).
Ryža. 4.12. Základňa stĺpca na Ryža. 4.13.
Pre možnosť určitého pohybu (narovnania) stĺpa pri jeho montáži v konštrukčnej polohe sa priemer otvorov v doske pre kotviace skrutky odoberá 1,5 - 2 násobok priemeru kotiev. Na kotviace skrutky sa nasadia podložky s otvorom o 3 mm väčším ako je priemer skrutky a po dotiahnutí skrutky maticou sa podložka privarí k doske. V prípade tuhej spojky sú kotvové skrutky pripevnené k tyči stĺpa cez vzdialené konzoly traverz, ktoré majú výraznú vertikálnu tuhosť, čo vylučuje možnosť otáčania stĺpa na základe. V tomto prípade sa skrutky s priemerom 24 - 36 mm doťahujú napätím blízkym konštrukčnému odporu materiálu skrutky. Kotviaca doska sa berie ako tl tap= 20 - 40 mm a šírka bap, rovný štyrom priemerom otvorov pre skrutky (obr. 4.13).
Konštrukcia základne musí zodpovedať spôsobu konjugácie stĺpa so základom prijatým v schéme návrhu stĺpa. Základňa stĺpa s pevnou fixáciou na základe bola prijatá na výpočet a návrh.
4.5.1. Určenie rozmerov základovej dosky v pláne
Návrhovú silu v stĺpe určujeme na základnej úrovni, berúc do úvahy vlastnú hmotnosť stĺpa:
Kde k= 1,2 je návrhový koeficient, ktorý zohľadňuje hmotnosť mriežky, základných prvkov a hlavy stĺpa. Predpokladá sa, že tlak pod doskou je rovnomerne rozložený. V centrálne stlačenom stĺpe sú rozmery dosky v pláne určené zo stavu pevnosti základového materiálu:
Kde r- koeficient v závislosti od charakteru rozloženia lokálneho zaťaženia v oblasti zrútenia (s rovnomerným rozložením napätí r =1);
Rb , lok- návrhová odolnosť betónu proti zrúteniu pod doskou, určená vzorcom
Rb , lok= αφ bRb\u003d 1 ∙ 1,2 ∙ 7,5 \u003d 9 MPa \u003d 0,9 kN / cm 2,
Kde a= 1 - pre triedu betónu pod B25;
Rb= 7,5 MPa pre betón triedy B12,5 - návrhová pevnosť betónu v tlaku zodpovedajúca jeho triede a braná podľa tab. 4,3;
jb- koeficient, ktorý zohľadňuje zvýšenie pevnosti betónu v tlaku v stiesnených podmienkach pod základovou doskou a je určený vzorcom
Tu Af 1 - plocha horného okraja základu, mierne presahujúca plochu základovej dosky Af.
Tabuľka 4.3
Návrhová odolnosť betónuR b
|
Silová trieda |
|||||||
|
Rb, MPa |
Koeficient jb nie viac ako 2,5 je akceptované pre betón triedy nad B7.5 a nie viac ako 1,5 pre betón triedy B7.5 a nižšie.
Prednastavíme jb= 1,2.
Výpočet základovej dosky
Rozmery dosky (šírka B a dĺžka L) sú priradené podľa požadovanej oblasti Af, sú viazané na obrys stĺpa (presahy základovej dosky musia byť minimálne 40 mm) a sú konzistentné so sortimentom (obr. 4.14).
Ryža. 4.14.
Nastavte šírku dosky:
B = h + 2tt + 2c\u003d 36 + 2 1 + 2 4 \u003d 46 cm,
Kde h\u003d 36 cm - výška prierezu tyče stĺpika;
tt\u003d 10 mm - hrúbka traverzy (vezmite 8 - 16 mm);
s= 40 mm - minimálny presah konzolovej časti dosky (predtým sa rovnal 40 - 120 mm a v prípade potreby špecifikovaný v procese výpočtu hrúbky dosky).
Požadovaná dĺžka dosky
Pri centrálne stlačenom stĺpe by mala byť základná doska blízko štvorca (odporúčaný pomer strán L/IN≤ 1,2). Akceptujeme štvorcový tanier s rozmermi IN= L= 480 mm.
Oblasť taniera Af= LB = 48 48 \u003d 2304 cm 2.
Plocha rezu základu (rozmery horného rezu základu sú nastavené o 20 cm viac ako rozmery základovej dosky)
Skutočný pomer
Návrhová odolnosť betónu proti zrúteniu pod doskou
Rb , lok = 1 ∙ 1,26 ∙ 7,5 \u003d 9,45 MPa \u003d 0,95 kN / cm2.
Kontrola pevnosti betónu pod doskou:
Zmenšenie veľkosti dosky nie je potrebné, pretože bolo akceptované s minimálnymi pôdorysnými rozmermi.
4.5.2. Stanovenie hrúbky základnej dosky
Hrúbka základnej dosky, podopretá na koncoch stĺpa, priečkach a rebrách, sa určuje zo stavu jej pevnosti v ohybe od odpudzovania základu, ktorá sa rovná priemernému napätiu pod doskou:
V každom úseku sa z vypočítaného rovnomerne rozloženého zaťaženia určia maximálne ohybové momenty pôsobiace na pás široký 1 cm
Poloha zapnutá 1 , podporované na štyroch stranách:
Kde a 1 \u003d 0,053 - koeficient zohľadňujúci pokles momentu rozpätia v dôsledku podopretia dosky na štyroch stranách a stanovený z tabuľky. 4,4 v závislosti od pomeru väčších vedľajších pozemkov b na menšiu a.
Tabuľka 4.4
Oddsa 1 na výpočet ohybu podoprenej doskyna štyroch stranách
|
b/a |
||||||||||
hodnoty b A a určené rozmermi vo svetle:
b = 400 – 2d= 400 - 2 × 7,5 = 385 mm; A= 360 mm; b/A = 385 / 360 = 1,07.
Poloha zapnutá 2 , podporované na troch stranách:
Kde b- koeficient sa berie podľa tabuľky. 4,5 v závislosti od pomeru pevnej strany dosky b 1 = 40 mm do voľného A 1 = 360 mm.
Tabuľka 4.5
Oddsb na výpočet ohybu dosky podoprenej tromi hranami
|
b 1 /a 1 |
||||||||||
pomer strán b 1 /a 1 = 40/360 = 0,11; vo vzťahu k stranám b 1 /a 1 < 0,5 плита рассчитывается как консоль длиной b 1 = 40 mm (obr. 4.15).
Ohybový moment
Na konzole 3
Ryža. 4.15.
Keď je doska podopretá na dvoch okrajoch zbiehajúcich sa pod uhlom, výpočet ohybového momentu na hranici bezpečnosti sa vykoná ako pre dosku podoprenú na troch stranách, pričom sa vezme veľkosť a 1 diagonálne medzi okrajmi, veľ b 1, ktorá sa rovná vzdialenosti od vrcholu rohu k uhlopriečke (obr. 4.16, A).
S ostrým rozdielom vo veľkosti momentov v rôznych častiach dosky je potrebné vykonať zmeny v schéme podopretia dosky, aby sa podľa možnosti vyrovnali hodnoty momentov. To sa vykonáva nastavením membrán a rebier. Dosku rozdeľujeme v ploche 1 hrúbka polovičnej membrány td= 10 mm (pozri obr. 4.15).
Pomer strán
b/a= 38,5 / 17,5 = 2,2 > 2,
Keď je doska podopretá na štyroch hranách s pomerom strán b/a> 2 ohybový moment je definovaný ako pre jednopoľovú trámovú dosku s rozpätím A, voľne ležiace na dvoch podperách:
Podľa najväčšej hodnoty ohybových momentov zistených pre rôzne úseky dosky určíme požadovaný moment únosnosti dosky šírky 1 cm:
kde je hrúbka dosky
Prijímame plech s hrúbkou 30 mm.
Pri určovaní ohybového momentu M 1 ׳ v páse šírky 1 cm pre príslušnú časť dosky 1 je dovolené brať do úvahy efekt vyloženia susedných konzolových sekcií pozdĺž dlhých strán (ako v spojitom nosníku) podľa vzorca
M 1 x = 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. Výpočet traverzu
Hrúbka traverzu akceptovaná tt= 10 mm.
Výška traverzy sa určuje z podmienky uloženia zvislých švíkov upevnenia traverzy na tyč stĺpika. Miera bezpečnosti predpokladá, že všetka sila sa prenáša na traverzy cez štyri kútové zvary (zvary spájajúce tyč stĺpika priamo so základovou doskou sa neberú do úvahy).
Prijímame zvarovú nohu kf= 9 mm (zvyčajne nastavené v rozmedzí 8 - 16 mm, ale nie viac ako 1,2 t min). Požadovaná dĺžka jedného zhotoveného švu
mechanizované zváranie, založené na tavnej hranici
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.
Akceptujeme výšku traverzy, berúc do úvahy pridanie 1 cm pre chyby na začiatku a konci švu ht= 38 cm.
Pevnosť traverzy ako jednopoľového dvojkonzolového nosníka kontrolujeme na základe vetiev (políc) stĺpa a prijímajúceho tlak zo základu (obr. 4.16, Obr. b).
Ryža. 4.16.
Kde d= B/ 2 \u003d 48 / 2 \u003d 24 cm - šírka ložnej plochy traverzy.
Kde σ = Mop/Wt\u003d 178,8 / 240,7 \u003d 0,74 kN / cm2;
τ = Qatď/(ttht) \u003d 432 / (1 38) \u003d 11,37 kN / cm2.
Prierez traverzy je akceptovaný.
Požadovaná noha vodorovných švov na prenos sily ( Nt= qtL) z jedného traverzu na dosku
kde e lw = (L– 1) + 2(b 1 - 1) \u003d (48 - 1) + 2 (4 - 1) \u003d 53 cm - celková dĺžka vodorovných švov.
Prijímame zvarovú nohu kf= 12 mm, čo sa rovná maximálnej povolenej nohe kf, max = 1,2 tt= 1,2 1 = 12 mm.
4.5.4. Výpočet výstužných rebier dosky
Pre navrhnutú základňu potreba nastavenia výstuh
na konzolovom úseku nie je základová doska, preto je výpočet uvedený ako príklad pre ďalšie možnosti návrhu základne stĺpa (pozri obr. 4.16, A).M r A Qr podľa vzorca
Kde σ = Mr/Wr = 6Mr/(trhr 2) \u003d 6 270 / (1 10 2) \u003d 16,2 kN / cm2;
τ = Qr/(trhr) \u003d 108 / (1 10) \u003d 10,8 kN / cm2.
Rebro prijaté.
Zvary, ktoré pripevňujú rebro k traverze (tyče) stĺpa, sú kontrolované na výsledné šmykové napätia z ohybu a šmyku.
Priraďte nohu švu kf= 10 mm.
Skontrolujeme pevnosť v šmyku kovu zvaru vyrobeného mechanizovaným zváraním (vypočítaná dĺžka zvaru lw = hr– 1 = 10 – 1 = 9 cm:
Skontrolujeme pevnosť švíkov pozdĺž hranice fúzie:
Potrebné rameno zvarov na upevnenie rebier k základnej doske
kf = Qr/ = 108 / = 0,77 cm.
Prijímame nohu švu kf= 8 mm.
Stĺpová tyč je pripevnená k základnej doske konštrukčným švom so 7 mm nohou (pri zváraní plechov t max = tp= 30 mm).
OCEĽOVÉ STĹPY
BUDOVY A ZARIADENIA
Centrálne stlačené stĺpy sa používajú na podporu medzipodlažných podláh a striech budov, pracovných plošín a nadjazdov. Konštrukcia stĺpa pozostáva zo samotnej tyče a nosných zariadení - hlavy a základne. Nadložné konštrukcie budovy spočívajú na hlave a priamo zaťažujú stĺp, tyč stĺpika prenáša zaťaženie z hlavy na základňu a je hlavným konštrukčným prvkom a základňa prenáša všetko prijaté zaťaženie z tyče na základ.
Typy stĺpcov
V stavebných rámoch sa používajú tri typy stĺpov:
- stĺpce konštantného prierezu;
- stĺpce variabilného prierezu (stupňovité);
- stĺpce samostatného typu.
Stĺpce konštantnej sekcie sa používajú v budovách bez žeriavov a v budovách s možnosťou použitia závesných a mostových elektrických zdvíhacích mechanizmov s nosnosťou spravidla do 20 ton, s úžitkovou výškou od úrovne podlahy po spodok krovov najviac 12 m.
Pri použití žeriavov s nosnosťou nad 15 ton aplikujte stupňovité stĺpy pozostáva z dvoch častí, horná časť je zvyčajne zváraný alebo valcovaný I-nosník, spodná časť pozostáva zo stanovej a žeriavovej vetvy, ktoré sú navzájom spojené buď väzbami vo forme pevného plechu alebo cez mriežku z valcovaného za tepla rohy.
Samostatné stĺpy sa používajú v budovách so žeriavmi s nosnosťou viac ako 150 ton a výškou 15-20 m. Stanový a žeriavový stojan v tomto prevedení sú vzájomne prepojené množstvom horizontálnych tyčí ohybných vo vertikálnej rovine, vďaka čomu dochádza k oddeleniu vnímania zaťaženia, žeriavový stojan vníma iba vertikálnu silu z mostového žeriavu a náklon. vetva zhromažďuje všetky záťaže z rámu a krytu budovy.
Časti stĺpcov
Tyče stĺpov sú z jednoduchých širokých policové I-nosníky alebo sú tvorené niekoľkými valcovanými profilmi, kompozitné tyče sa delia na priechodné a plné. Prostredníctvom, podľa poradia, sú rozdelené do bezraskosnye, mriežkové a perforované.
pevné stĺpy najčastejšie sú to zvárané alebo valcované široké prírubové I-nosníky, kde má zváraná verzia výhodu v možnosti zvoliť optimálny profil pre zabezpečenie potrebnej tuhosti v stĺpe pri úspore materiálu. Celkom ľahko sa vyrábajú stĺpy s prierezom, ktoré sú rovnako stabilné v dvoch smeroch. Pri rovnakých rozmeroch prierez prekonáva I-nosník vďaka väčšej tuhosti. Pevné stĺpy zahŕňajú aj stĺpy s uzavretým prierezom, ktoré môžu byť tvorené dvojitými valcovanými kanálmi, ohýbanými elektricky zváranými profilmi alebo kruhovými rúrami, významnou nevýhodou tejto možnosti je neprístupnosť vnútorného povrchu pre údržbu, čo môže viesť k rýchlej korózii. nosiť.
cez stĺpce - charakteristickou konštrukčnou schémou sú dve vetvy (z kanálov, I-nosníkov alebo rúr) prepojené mriežkami, ktoré zabezpečujú spoločnú prevádzku vetiev stĺpovej tyče. Mriežkové systémy sa používajú z výstuh, z výstuh a rozperiek, nevystuženého typu vo forme líšt. Mriežka stĺpa je zvyčajne umiestnená v dvoch rovinách a je vyrobená z jednotlivých rohov, pričom sa uprednostňuje beztvaré spojenie s upevnením priamo na policiach vetiev tyče. Aby sa zabránilo skrúteniu takýchto stĺpov a zachovali sa ich obrysy, na koncoch sú inštalované membrány.
Detaily a uzly stĺpcov
Hlavy stĺpov. Existujú dve konštrukčné riešenia pre podopretie strešných väzníkov a priečnikov na stĺpoch, s kĺbovým voľným pripevnením - nosníky sa zvyčajne inštalujú zhora, s kĺbovými a pevnými sa montujú na stranu.
V hornom spojení je hlava stĺpa základová doska a výstuhy, ktoré prenášajú zaťaženie na telo stĺpa. Rebrá hlavice sú privarené k doske a vetvám stĺpa priechodkou alebo k stenám stĺpa pevnou tyčou. Výška a hrúbka rebier sa určuje z podmienky požadovanej dĺžky zvarov, ktoré musia odolať plnému tlaku na hlavu a z odolnosti proti zrúteniu vplyvom tlaku podpery. Na kompenzáciu nesúosovosti spojovacích prírub, na poskytnutie dodatočnej stability a tuhosti zvislým rebrám, ak je to potrebné, sú orámované priečnymi rebrami. Základová doska je zvyčajne hobľovaná doska s hrúbkou 20 ... 30 mm, pre ľahké stĺpy 12 ... 30 mm je veľkosť obrysu platne v pláne priradená viac ako obrys stĺpu podľa 15 ... 20 mm.
Pri bočnom napojení sa nosná reakcia prenáša cez nosnú hranu nadväzujúceho nosníka na stôl privarený k podlahám stĺpa. Čelo nosnej hrany nosníka a stola je vyfrézované, hrúbka stola je o 20 ... 40 mm väčšia ako hrúbka nosnej hrany.
Základňa stĺpca sú nosnou časťou stĺpa a slúžia na prenos sily zo stĺpa na základ. Konštruktívne riešenie základne závisí od typu a výšky úseku tyče, spôsobu konjugácie so základom a spôsobu montáže stĺpov. Delia sa na spoločné a samostatné podstavce, ktoré môžu byť bez traverz, so spoločnými alebo oddelenými traverzami, jednoplášťové alebo dvojstenné. Hlavné rozmery základovej dosky sú priradené v závislosti od typu základov a výpočtu pre ohýbanie. Otvory pre kotviace skrutky sú položené o 20 ... 30 mm viac ako ich priemer, napätie sa vykonáva cez podložky, ktoré sú potom privarené k doske. Aby sa zabezpečila tuhosť základne a znížila sa hrúbka podpery, sú nainštalované priečniky, rebrá a membrány, ale vďaka tomu sa základňa s priečnikmi javí ako celkovo viac v porovnaní s nepriečnym. Základy priechodných stĺpov sú väčšinou riešené ako samostatný typ, každá vetva má svoju zaťaženú základňu. Ak je však výška časti stĺpa menšia ako 1 m, je dovolené použiť spoločnú základňu, ako v prípade pevných stĺpov diskutovaných vyššie.
Konzoly slúžia na podopretie žeriavových nosníkov na stĺpoch konštantného prierezu, používajú sa hlavne jednoplášťové, ak je potrebné preniesť veľké sily, používajú sa dvojplášťové.