Оголовки колонн. Расчет и конструирование. Стальные колонны Расчетная схема колонны
СТАЛЬНЫЕ КОЛОННЫ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Для поддержания междуэтажных перекрытий и покрытий зданий, рабочих площадок и эстакад применяются центрально-сжатые колонны. Конструкция колонны представляет из себя собственно стержень и опорные устройства – оголовок и базу. На оголовок опираются вышележащие конструкции здания непосредственно нагружающие колонну, стержень колонны передает нагрузку от оголовка к базе и является основным конструктивным элементом, а база передает всю полученную нагрузку от стержня на фундамент.
Типы колонн
Существует три типа колонн применяющихся в каркасах зданий:
— колонны постоянного сечения;
— колонны переменного сечения (ступенчатые);
— колонны раздельного типа.
Колонны постоянного сечения используются в бескрановых зданиях и в зданиях с возможностью применения подвесных и мостовых электрических грузоподъемных механизмов грузоподъемностью до 20т, как правило с полезной высотой от уровня пола до низа стропильных ферм не более 12м.
При использовании кранов грузоподъемностью более 15 т применяются ступенчатые колонны состоящие из двух частей, верхняя часть обычно представляет из себя сварную или прокатную двутавровую балку, нижняя часть состоит из шатровой и подкрановой ветви которые соединяются между собой либо связями в виде сплошного листа, либо сквозной решеткой из горячекатаных уголков.
Колонны раздельного типа применяются в зданиях с кранами грузоподъемностью более 150 т и высотой 15-20м. Шатровая и подкрановая стойка в такой конструкции соединяются между собой рядом гибких в вертикальной плоскости горизонтальных планок за счет чего идет разделение восприятия нагрузок, подкрановая стойка воспринимает только вертикальное усилие от мостового крана, а шатровая ветвь собирает все нагрузки от каркаса и покрытия здания.
Сечения колонн
Стержни колонн выполняют из одиночных широкополочных двутавров или составляют из нескольких прокатных профилей, составные стержни подразделяются на сквозные и сплошные. Сквозные в свою очередь делятся на безраскосные, решетчатые и перфорированные.
Сплошные колонны
наиболее часто представляют собой сварной или прокатный широкополочный двутавр, где преимущество имеет сварной вариант за счет возможности подобрать оптимальное сечение для обеспечения необходимой жесткости в колонне с одновременной экономией материала. Довольно просты в изготовлении колонны крестового сечения, которые равноустойчивы в двух направлениях. При одинаковых габаритах крестовое сечение выигрывает у двутаврового за счет большей жесткости. Так же к сплошным относятся колонны замкнутого сечения, которые могут составляться из спаренных прокатных швеллеров, гнутых электросварных профилей или круглых труб, существенный недостаток такого варианта недоступность внутренней поверхности для обслуживания, что может привести к быстрому коррозиционному износу.
Сквозные колонны – характерная конструктивная схема представляет собой две ветви (из швеллеров, двутавров или труб) связанные между собой решетками обеспечивающими совместную работу ветвей стержня колонны. Системы решеток применяются из раскосов, из раскосов и распорок, безраскосного типа в виде планок. Решетку колонны обычно размещают в двух плоскостях и выполняют из одиночных уголков, отдавая предпочтение безфасонному соеденению, с креплением непосредственно на полках ветвей стержня. Для предотвращения закручивания таких колонн и сохранения их контура по торцам устанавливаются диафрагмы.
Детали и узлы колонн
Оголовки колонн . Существует два проектных решения опирания стропильных ферм и ригелей на колонны, при шарнирном свободном присоединении — балки обычно устанавливают сверху, при шарнирном и жестком крепятся сбоку.
При верхнем присоединении оголовок колонны представляет собой опорную плиту и ребра жесткости, которые передают нагрузку на тело колонны. Ребра оголовка привариваются к плите и ветвям колонны при сквозном стержне или к стенкам колонны при сплошном стержне. Высоту и толщину ребер назначают из условия требуемой длины сварных швов которые должны выдерживать полное давление на оголовок и от сопротивления смятию под воздействием опорного давления. Для компенсации перекоса присоединительных фланцев, придания дополнительной устойчивости и жесткости вертикальным ребрам, их при необходимости обрамляют поперечными ребрами. Опорная плита представляет собой обычно строганную пластину толщиной 20…30мм, для легких колонн 12…30мм, размер контура плиты в плане назначают больше контура колонны на 15…20мм.
При боковом присоединении, опорная реакция передается через опорное ребро примыкающей балки на столик, приваренный к полам колонны. Торец опорного ребра балки и столик фрезеруются, толщина столика принимается на 20…40мм больше толщины опорного ребра.
База колонн
являются опорной частью колонны и служат для передачи усилия с колонны на фундамент. Конструктивное решение базы зависит от типа и высоты сечения стержня, способа сопряжения с фундаментом и метода монтажа колонн. Подразделяются на общие и раздельные базы, которые могут быть без траверс, с общими или раздельными траверсами одностеночными или двухстеночными. Основные размеры опорной плиты назначают в зависимости от типа баз и расчета на изгиб. Отверстия под анкерные болты закладывают на 20…30мм больше их диаметра, натяжение производят через шайбы, которые затем приваривают к плите. Для обеспечения жесткости базы и уменьшения толщины опоры устанавливают траверсы, ребра и диафрагмы, но за счет этого база с траверсами получается более габаритна по сравнению с безтраверсной. Базы сквозных колонн как правило проектируют раздельного типа, каждая ветвь имеет свою нагруженную базу. Однако если высота сечения колонны менее 1м допускается применение общей базы, как у сплошных колонн рассмотренных выше.
Консоли
служат для опирания подкрановых балок на колонны постоянного сечения, преимущественно применяются одностенчатые, при необходимости передачи больших усилий используют – двухстенчатые.
Жесткое сопряжение балок с колоннами образует рамную систему (е).
При отпирания балок сверху опорный узел вышележащий конструкции имеет поперечное ребро с выступающим на 15-25 мм фрезерованным торцом, через который передается давление на колонну (рис. а, б, д). Реже применяют конструкция узла, где опорное давление передается внутренним ребром балки, расположенным над полкой колонны (в, г). Если поперечное опорное ребро вышележащих балки имеет выступающий торец (а, б, д), то опорное давления передается сначала на опорную плиту оголовка колонны, затем на опорное ребро оголовка, с этого ребра – на стенку колонны (или траверсу в сквозной колонне (д) и далее равномерно распределяется по сечению колоны. Опорная плита оголовка служит для передачи давления с торцов балки на опорные ребра оголовка, поэтому ее толщина определяется не расчетом, а конструктивными соображениями и принимается обычно 16-25мм. С опорной плиты давление передается на опорные ребра оголовка через горизонтальные сварные швы, прикрепляются торцы ребер к плите. Катет этих швов определяется по формуле
При установке опорной плиты на фрезерованный торец стержня колоны обеспечивает полное прилегание плиты к ребру колонны, и опорное давления передается непосредственным контактом поверхностей, а сварные швы, прикрепляющие, опорную плиту принимаются конструктивно.
е)
Кроме того должно соблюдаться условие, обеспечивающие местную устойчивость опорного ребра.
Низ опорных ребер оголовка укрепляется поперечными ребрами, препятствующими их скручиванию из плоскости колонны при неравномерном давлении торцов вышележащих балок, возникающие от неточности изготовления и монтажа.
С опорных ребер давление на стенку колонны передается через угловые швы. Исходя из этого требуема длина ребер.
Расчетная длина швов при этом не должна превышать .
Ребра также проверяют на срез: ,
где 2 – число срезов;
–толщина стенки колонны или траверсы сквозной колонны.
При больших опорных давлениях напряжения среза в стенке превышают расчетное сопротивление. В этом случае увеличивают длину ребра или принимают более толстую стенку. Можно увеличить толщину стенки только в оголовке колонны (б). Это решение снижает расход металла, но менее технологично в изготовлении.
Дальнейшее распределение давления со стенки колонны, по всему сечению стержня сплошной колонны обеспечивается сплошными швами, соединяющие полки и стенку.
В сквозных колоннах (д) давление с траверсы передается на ветви колонны через угловые швы, катет которых должен быть не менее:
Оголовок колонны с опорными ребрами балок, расположенными над полками колонны (в) конструируется и рассчитывается аналогично предыдущему, только роль опорных ребер оголовка выполняют полки колонны. Если давление с плиты оголовка передается на колонну через сварные швы (торец колонны не фрезерованный), то катет сварных швов, прикрепляющих одну полку колонны к плите определяется из условия их среза реакцией одной балки:
,
где - опорная реакция одной балки, - ширена полки колонны.
Если торец колонны фрезеруется, то сварные швы принимаются конструктивно с минимальным катетом. Чтобы обеспечить передачу опорного давления по всей ширине опорного ребра балки при большой ширине поясов балок и узких полках колонн, приходится проектировать уширенную траверсу (рис. г). Условно принимается, что опорное давление с плиты передается сначала полностью на траверсу, а затем с траверсы на полку колонны, в соответствии с этим рассчитывают швы крепления траверсы к плите и колонне. При опирании конструкции на колонну сбоку (е) вертикальная реакция передается через строганный торец опорного ребра балки на торец опорного столика и с него на полку колонны. Толщина опорного столика принимается на 5-10мм больше толщины опорного ребра балки. Если опорная реакция балки не превышает 200 кН, опорный столик делают из толстого уголка со срезано полкой, при большей величине реакции столик делают из листа со строганным верхним торцом. Каждый из двух швов, прикрепляющих столик к колонне, рассчитывается на 2/3 опорной реакции, чем учитывается возможная непараллельность торцов балки и столика, следствии неточности изготовления и в связи с этим неравномерная передача давления между торцами. Требуемую длину одного шва крепления столика определяют по формуле:
.
Иногда столик приваривают не только по бакам,но и по нижнему торцу, в этом случае общую длину шва определяют по усилию, равному
База колонны – нижняя часть колонны, передающая нагрузку на фундамент.
Базы колонн должны выполнять следующие задачи: 1) Надежно фиксировать нижнюю часть стержня колонны на фундаменте, 2) Воспринимать нагрузки от стержня колонны и распределять ее по площади фундамента. Фундаменты, как правило, выполнены из монолитного или сборного железобетона.
Рис. 1. Условно шарнирная база.
Используется для центрально-сжатых колонн. Состоит из опорной плиты, на которую устанавливается фрезерованный торец стержня.
Рис. 2. Жесткая база
Жесткая база в плоскости анкерных болтов и шарнирная из плоскости анкерных болтов. Используется для стоек фахверка и т.п. Состоит из опорной плиты, которая крепится к фундаменту анкерными болтами.
Рис. 3. Жесткая база
Используется для сжато-изгибаемых колонн. Состоит из опорной плиты, которая крепится к фундаменту анкерными болтами.
Рис. 4. Шарнирная база.
Используется для центрально-сжатых колонн. Состоит из опорной плиты, которая крепится к фундаменту анкерными болтами.
Рис. 5. Жесткая база
Используется для сжато-изгибаемых колонн. Состоит из опорной плиты, усиленной ребрами жесткости, которая крепится к фундаменту анкерными болтами.
Сопряжение балок с колоннами может быть свободное (шарнирное) и жесткое . Свободное сопряжение передает только вертикальные нагрузки. Жесткое сопряжение образует рамную систему, способную воспринимать горизонтальные воздействия и уменьшать расчетный момент в балках. В этом случае балки примыкают к колонне сбоку.
При свободном сопряжении балки ставят на колонну сверху, что обеспечивает простоту монтажа.
В этом случае оголовок колонны состоит из плиты и ребер, поддерживающих плиту и передающих нагрузку на стержень колонны (рис.).
Если нагрузка передается на колонну через фрезерованные торцы опорных ребер балок, расположенных близко к центру колонны, то плита оголовка поддерживается снизу ребрами, идущими под опорными ребрами балок (рис. а и б).
Рис. Оголовки колонн при опирании балок сверху
Ребра оголовка приваривают к опорной плите и к ветвям колонны при сквозном стержне или к стене колонны при сплошном стержне. Швы, прикрепляющие ребро оголовка к плите, должны выдерживать полное давление на оголовок. Проверяют их по формуле 
. (8)
Высоту ребра оголовка определяют требуемой длиной швов, передающих нагрузку на стержень колонны (длина швов не должна быть больше 85∙β w ∙k f:
. (9)
Толщину ребра оголовка определяют из условия сопротивления на смятие под полным опорным давлением , (10)
где - длина сминаемой поверхности, равная ширине опорного ребра балки плюс две толщины плиты оголовка колонны.
Назначив толщину ребра, следует проверить его на срез по формуле:
. (11)
При малых толщинах стенок швеллеров сквозной колонны и стенки сплошной колонны их надо также проверить на срез в месте прикрепления к ним ребер. Можно в пределах высоты оголовка сделать стенку более толстой.
Чтобы придать жесткость ребрам, поддерживающим опорную плиту, и укрепить от потери устойчивости стенки стержня колонны в местах передачи больших сосредоточенных нагрузок, вертикальные ребра, воспринимающие нагрузку, обрамляют снизу горизонтальными ребрами.
Опорная плита оголовка передает давление от вышележащей конструкции на ребра оголовка и служит для скрепления балок с колоннами монтажными болтами, фиксирующими проектное положение балок.
Толщина опорной плиты принимается конструктивно в пределах 20-25 мм.
При фрезерованном торце колонны давление от балок передается через опорную плиту непосредственно на ребра оголовка. В этом случае толщина швов, соединяющих плиту с ребрами, так же как и с ветвями колонны, назначается конструктивно.
Если балка крепится к колонне сбоку (рис.), вертикальная реакция передается через опорное ребро балки на столик, приваренный к полкам колонны. Торец опорного ребра балки и верхняя кромка столика пристраиваются. Толщину столика принимают на 20-40 мм больше толщины опорного ребра балки.
Рис. Опирание балки на колонну сбоку
Столик целесообразно приваривать к колонне по трем сторонам.
Чтобы балка не зависла на болтах и плотно стала на опорный столик, опорные ребра балки прикрепляют к стержню колонны болтами, диаметр которых должен быть на 3 - 4 мм меньше диаметра отверстий.
29.Конструирование ферм . Общие требования
Конструирование ферм начинают с вычерчивания осевых линий, образующих геометрическую схему фермы.
Затем наносят контуры стержней так, чтобы осевые линии совпадали с центрами тяжести сечений. Для несимметричных сечений (тавров, уголков) привязки осей округляют до 5 мм.
Когда сечение пояса по длине фермы меняется, в геометрической схеме принимают одну осевую линию поясов и к ней привязывают элементы пояса. Для удобства опирания примыкающих элементов (для ферм перекрытий - настила или прогонов) верхнюю грань пояса сохраняют на одном уровне. Места изменения сечения поясов выносят от центра узла в сторону меньшего усилия. Резку стержней решетки производят нормально к оси стержня; для крупных стержней можно допустить косую резку для уменьшения размеров фасонок. Для снижения сварочных напряжений в фасонках, стержни решетки не доводят до поясов на расстояние равному » шести толщин фасонок, но не более 80 мм. Между торцами стыкуемых элементов поясов ферм, перекладываемых накладками, оставляют зазор не менее 50 мм.
Толщину фасонок выбирают в зависимости от действующих усилий (табл. 7.2). При значительной разнице усилий в стержнях решетки можно принимать две толщины в пределах отправочного элемента. Допустимая разница толщин фасонок в смежных узлах - 2 мм.
Размеры фасонок определяют по необходимой длине швов крепления элементов. Необходимо стремиться к простейшим очертаниям фасонок, чтобы упростить их изготовление и уменьшить количество обрезков.
Фермы пролетом 18 – 36 м разбивают на два отправочных элемента с укрупнительными стыками в средних узлах. Целесообразно для удобства укрупнительной сборки и изготовления проектировать так, чтобы правая и левая полуфермы были взаимозаменяемы.
Ферма - система стержней, соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию. Фермы бывают плоскими (все стержни лежат в одной плоскости) и пространственными.
Плоские фермы (рис. а) могут воспринимать нагрузку, приложенную только в их плоскости, и нуждаются в закреплении из своей плоскости связями или другими элементами. Пространственные фермы (рис. б, в) образуют жесткий пространственный брус, способный воспринимать нагрузку, действующую в любом направлении. Каждая грань такого бруса представляет собой плоскую ферму. Примером пространственного бруса может служить башенная конструкция (рис. г).
Рис. Плоская (а) и пространственные (б, в, г) фермы
30.Фермы из парных уголков
В фермах со стержнями из двух уголков, составленных тавром, узлы проектируют на фасонках, которые заводят между уголками. Стержни решетки прикрепляют к фасонке фланговыми швами (рис. а).
Усилие в элементе распределяется между швами по обушку и перу уголка обратно пропорционально их расстояниям до оси стержня:
,
где b- ширина полки уголка;
z 0 - расстояние от центра тяжести уголка до его обушка.
а – крепление раскоса к фасонке; б – промежуточный узел;
в, г – опирание прогонов и плит
Рисунок – Узлы ферм из парных уголков
Для прокатных уголков в практических расчетах значения коэффициентов a 1 и a 2 можно принять по таблице.
Концы фланговых швов для снижения концентрации напряжений выводят на торцы стержня на 20 мм (рис. а). К поясу фасонки рекомендуется прикреплять сплошными швами минимальной толщины. Фасонки выпускают за обушки поясных уголков на 10...15 мм (рис.б). Швы, прикрепляющие фасонку к поясу, при отсутствии узловых нагрузок рассчитывают на разность усилий в смежных панелях пояса (рис.б) N = N 2 – N 1 . В месте опирания на верхний пояс прогонов или кровельных плит (рис.в) фасонки не доводят до обушков поясных уголков на 10...15 мм.
Чтобы прикрепить прогоны, к верхнему поясу фермы приваривают уголок с отверстиями для болтов. В местах опирания крупнопанельных плит, если толщина поясных уголков менее 10 мм при шаге ферм 6 м и менее 14 мм при шаге ферм 12 м, верхний пояс ферм для предотвращения отгиба полок усиливают накладками t = 12мм. Во избежание ослабления сечения верхнего пояса не следует приваривать накладки поперечными швами.
Если к узлу приложена сосредоточенная нагрузка (рис. в),то швы, прикрепляющие фасонку к поясу, рассчитывают на совместное действие продольного усилия (от разницы усилий в поясах) и сосредоточенной нагрузки. Условно усилие F передается на участки швов l
1 и l
2 . Напряжения в швах от этого усилия 
; (1)
от продольного усилия
,
где Sl w - суммарная длина швов крепления пояса к фасонке.
Прочность шва проверяют на совместное действие усилий по формуле
При расчете узлов обычно задаются k f и определяют требуемую длину шва.
Фасонки ферм с треугольной решеткой следует конструировать прямоугольного очертания, а с раскосной решеткой – в виде прямоугольной трапеции.
Для обеспечения плавной передачи усилия и снижения концентрации напряжений угол между краем фасонки и элементом решетки должен быть не менее 15°. Стыки поясов необходимо перекрывать накладками, выполненными из уголков (рис.а) (при одинаковой толщине поясов) или листов (рис.б). Для обеспечения совместной работы уголков их соединяют прокладками. Расстояние между прокладками должно быть не более 40 i для сжатых элементов и 80 i для растянутых, где i - радиус инерции одного уголка относительно оси, параллельной прокладке. При этом в сжатых элементах ставится не менее двух прокладок.
о - с уголковыми накладками, б - с листовыми накладками
Рис. - Узлы ферм с изменением сечения пояса:
Конструкция опорных узлов ферм зависит от вида опор (металлические или железобетонные колонны, кирпичные стены и т.д.) и способа сопряжения (жесткое или шарнирное).
При свободном опирании ферм на нижележащую конструкцию опорный узел показан на рис. Давление фермы F R через плиту передается на опору. Площадь А пл определяют по несущей способности материала опоры: , (7.9)
где R оп - расчетное сопротивление материала опоры на сжатие.
Опорную плиту прикрепляют к опоре на анкерных болтах. Аналогично конструируют опорный узел при опирании фермы в уровне верхнего пояса (рис. б).
При шарнирном сопряжении наиболее простым является узел опирания фермы на колонну сверху с использованием дополнительной стойки (надколенника) (см. рис.).
Опорное давление фермы передается с опорного фланца фермы через фрезерованные поверхности на опорную плиту колонны. Опорный фланец для четкости опирания выступает на 10... 20 мм ниже фасонки опорного узла. Площадь торца фланца определяется из условия смятия: А³F R / R p ,
где R p - расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки).
Рисунок – Свободное опирание фермы Рис. – Опирание фермы на колонну сверху
Верхний пояс фермы конструктивно на болтах грубой или нормальной точности (класс точности С или В) прикрепляют к фасонке надколонника. Для того чтобы узел не мог воспринять усилия от опорного момента и обеспечивал шарнирность сопряжения, отверстия в фасонках делают на 5...6 мм больше диаметра болтов.
Для проектирования жесткого узла сопряжения фермы с колонной необходимо прикрепить ферму к колонне сбоку (рис.). При жестком сопряжении в узле возникает помимо опорного давления F R момент М. Передача этих усилий производится раздельно.
Опорное давление F R передается на опорный столик. Опорный столик делают из листа t=30...40 мм или при небольшом опорном давлении (F R ≤200...250 кН) из уголков со срезанной полкой. Опорный фланец прикрепляют к полке колонны на болтах грубой или нормальной точности, которые ставят в отверстия на 3...4 мм больше диаметра болтов, чтобы они не могли воспринять опорную реакцию фермы в случае неплотного опирания фланца на опорный столик.
Рис. - Примыкание фермы к колонне сбоку
Момент раскладывается на пару сил Н = М / h оп, которые передаются на верхний и нижний пояса фермы. В большинстве случаев опорный момент имеет знак минус, т.е. направлен против часовой стрелки. В этом случае усилие Н прижимает фланец узла нижнего пояса к колонне. Напряжения на поверхности контакта невелики и их можно не проверять. Болты ставят конструктивно (обычно б... 8 болтов диаметром 20...24 мм). Если в опорном узле возникает положительный момент, то усилие Нотрывает фланец от колонны и болты следует проверить на растяжение.
Оголовок колонны служит опорой для вышележащих конструкций (балок, ферм) и распределяет сосредоточенную нагрузку на колонну равномерно по сечению стержня.
Сопряжение балок с колоннами может быть свободное и жесткое. Шарнирное сопряжение передает только вертикальные нагрузки (а, б, в, г, д).
Жесткое сопряжение балок с колоннами образует рамную систему (е).
При отпирания балок сверху опорный узел вышележащий конструкции имеет поперечное ребро с выступающим на 15-25 мм фрезерованным торцом, через который передается давление на колонну (рис. а, б, д). Реже применяют конструкция узла, где опорное давление передается внутренним ребром балки, расположенным над полкой колонны (в, г). Если поперечное опорное ребро вышележащих балки имеет выступающий торец (а, б, д), то опорное давления передается сначала на опорную плиту оголовка колонны, затем на опорное ребро оголовка, с этого ребра – на стенку колонны (или траверсу в сквозной колонне (д) и далее равномерно распределяется по сечению колоны. Опорная плита оголовка служит для передачи давления с торцов балки на опорные ребра оголовка, поэтому ее толщина определяется не расчетом, а конструктивными соображениями и принимается обычно 16-25мм.
С опорной плиты давление передается на опорные ребра оголовка через горизонтальные сварные швы, прикрепляются торцы ребер к плите.
Катет этих швов определяется по формуле
.
При установке опорной плиты на фрезерованный торец стержня колоны обеспечивает полное прилегание плиты к ребру колонны, и опорное давления передается непосредственным контактом поверхностей, а сварные швы, прикрепляющие, опорную плиту принимаются конструктивно.
Ширина опорного ребра определяется из условия прочности на сжатие.
Кроме того должно соблюдаться условие, обеспечивающие местную устойчивость опорного ребра.
.
Низ опорных ребер оголовка укрепляется поперечными ребрами, препятствующими их скручиванию из плоскости колонны при неравномерном давлении торцов вышележащих балок, возникающие от неточности изготовления и монтажа.
С опорных ребер давление на стенку колонны передается через угловые швы. Исходя из этого требуема длина ребер.
.
Расчетная длина швов при этом не должна превышать .
Ребра также проверяют на срез: 
,
где 2 – число срезов;
– толщина стенки колонны или траверсы сквозной колонны.
При больших опорных давлениях напряжения среза в стенке превышают расчетное сопротивление. В этом случае увеличивают длину ребра или принимают более толстую стенку. Можно увеличить толщину стенки только в оголовке колонны (б). Это решение снижает расход металла, но менее технологично в изготовлении.
Дальнейшее распределение давления со стенки колонны, по всему сечению стержня сплошной колонны обеспечивается сплошными швами, соединяющие полки и стенку.
В сквозных колоннах (д) давление с траверсы передается на ветви колонны через угловые швы, катет которых должен быть не менее:
.
Оголовок колонны с опорными ребрами балок, расположенными над полками колонны (в) конструируется и рассчитывается аналогично предыдущему, только роль опорных ребер оголовка выполняют полки колонны. Если давление с плиты оголовка передается на колонну через сварные швы (торец колонны не фрезерованный), то катет сварных швов, прикрепляющих одну полку колонны к плите определяется из условия их среза реакцией одной балки:
,
где - опорная реакция одной балки, - ширена полки колонны.
Если торец колонны фрезеруется, то сварные швы принимаются конструктивно с минимальным катетом. Чтобы обеспечить передачу опорного давления по всей ширине опорного ребра балки при большой ширине поясов балок и узких полках колонн, приходится проектировать уширенную траверсу (рис. г). Условно принимается, что опорное давление с плиты передается сначала полностью на траверсу, а затем с траверсы на полку колонны, в соответствии с этим рассчитывают швы крепления траверсы к плите и колонне. При опирании конструкции на колонну сбоку (е) вертикальная реакция передается через строганный торец опорного ребра балки на торец опорного столика и с него на полку колонны. Толщина опорного столика принимается на 5-10мм больше толщины опорного ребра балки. Если опорная реакция балки не превышает 200 кН, опорный столик делают из толстого уголка со срезано полкой, при большей величине реакции столик делают из листа со строганным верхним торцом. Каждый из двух швов, прикрепляющих столик к колонне, рассчитывается на 2/3 опорной реакции, чем учитывается возможная непараллельность торцов балки и столика, следствии неточности изготовления и в связи с этим неравномерная передача давления между торцами. Требуемую длину одного шва крепления столика определяют по формуле:
.
Иногда столик приваривают не только по бакам,но и по нижнему торцу, в этом случае общую длину шва определяют по усилию, равному
.
Рекомендуем также
Сонник свадьба, к чему снится свадьба во сне
Рыбы и Весы: совместимость знаков в любовных отношениях, в браке и в дружбе Как совместить по зодиаку рыбы и весы
Буряк николай васильевич Буряк николай васильевич
Количество дней отпуска при увольнении
Гадание на картах Таро на ситуацию “Стрела времени”
Толкование карт дорин верче Техники гадания на картах оракулах дорин верче