Курс лекций Часть 2 Рекомендовано Методическим советом двгупс в качестве учебного пособия Хабаровск icon

Курс лекций Часть 2 Рекомендовано Методическим советом двгупс в качестве учебного пособия Хабаровск



Смотрите также:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   26
^

13.2. Базы с передачей усилия
со стержня на плиту


Базы с передачей усилия со стержня на плиту применяются при усилиях в колонне 10000 кН и более. Конструкция их отличается простотой (рис. 13.6). Но может потребоваться сталь толщиной более 40 мм. Применять ее можно, если на заводе-изготовителе есть оборудование, позволяющее фрезеровать торец колонны и строгать верхнюю поверхность опорной плиты базы (на 2–3 мм). Этот прием позволяет передать основную часть сжимающего усилия в стержне колонны на плиту через плотное касание. Приварка плиты к стержню колонны может выполняться на заводе или непосредственно на стройплощадке и для восприятия случайных моментов и поперечных сил рассчитывается на 15 % общего усилия в колонне [7]. Установка плиты в проектное положение может выполняться с помощью анкерных болтов (рис. 13.6) или с помощью специальных установочных болтов [3].

Из-за отсутствия траверс или консольных ребер жесткости моменты в свесах опорной плиты резко возрастают. Поэтому следует стремиться к возможно меньшей площади ее в плане. Это достигается применением более высокого класса бетона в фундаменте, а также косвенного армирования в нем. В этом случае




Рис. 13.6. База с передачей усилия на плиту: 1 – плита; 2 – фундамент; 3 – упор; 4 – анкерный болт; 5 – замоноличивание бетоном


,


где [2].

Размеры и назначаются так, чтобы свес за пределы контура сечения в обоих направлениях был примерно одинаковым, достаточным для расположения анкерных болтов, и ширина плиты соответствовала стандартным размерам на листовую или полосовую сталь.

Изгибающий момент в плите по контуру колоны находят, рассматривая выделенный диагоналями, контурами колонны и плиты трапециевидный участок как консольный шириной у сопряжения с колонной. С некоторым запасом он определяется по формуле

(рис. 13.7),

где – площадь участка плиты, создающего изгибающий момент в ней; расстояние от контура сечения колонны до центра тяжести трапеции,





Рис. 13.7. К определению моментов в плите: ^ 1 – контур сечения; 2
– центр тяжести грузовой площади


.

По приведенным формулам определяют два относительных момента для двух направлений плиты в плане и по большему из них с учетом необходимой прострожки находят

(2÷3) .
^

Толщина плиты должна назначаться с учетом толщины листового или полосового проката.




13.3. Базы с консольными ребрами


Б


Рис. 13.8. База с консольными ребрами


азы с консольными ребрами применяются в легких колоннах
(рис. 13.8). Толщины ребер принимают не менее 10 мм. Промежуточные ребра привариваются к стенкам стержня двумя угловыми швами или односторонним угловым швом, крайние к полкам – стыковым швом. Возможность менять количество промежуточных ребер позволяет выровнять моменты в плите по участкам, замена траверс короткими консольными ребрами также сокращает расход стали. Все это делает конструкцию экономичной по затратам металла.

Усилия в защемлениях ребер и в сварных швах определяются по формулам:



.

Расчет стыковых швов на прочность следует вести с учетом проплавления ребра на всю толщину и при по формуле



где

Если ребра привариваются к стенке двумя угловыми швами, расчет ведется по сечению с минимальной несущей способностью по формулам:



где

При использовании одностороннего шва с проплавлением на всю толщину можно вести расчет шва как для стыкового [12].

^

13.4. Оголовки колонн


Оголовки воспринимают нагрузку от вышележащих балок и распределяют на элементы стержня. Балки могут опираться на колонны сверху (свободное сопряжение, рис. 13.9) и примыкать сбоку (гибкое сопряжение, рис. 13.10, а), оба они считаются шарнирными.



Рис. 13.9. Свободные сопряжения балок с колоннами:
а – передача реакции через торцы ребер жесткости; б – то же через центрирующие планки; 1 – опорное ребро колонны;
2 – опорная плита


По конструкции сопряжения балок и колонн могут быть также жесткими (рис. 13.10, б), применение его сокращает расчетную длину колонны (в одном направлении), повышает жесткость конструкций на воздействие горизонтальных сил, но усложняет конструкцию и монтаж.



Рис. 13.10. Примыкание балок к колонне сбоку: а – гибкое сопряжение; б – жесткое сопряжение; 1 – монтажный столик из плоской стали; 2 – монтажный столик из уголка

Толщину опорной плиты конструктивно принимают равной 20÷30 мм. Из-за большой сосредоточенной нагрузки, передаваемой на опорную плиту, ее подкрепляют опорным ребром (рис. 13.9, а) или консольными ребрами. Высота опорного ребра колонны находится из условия прочности четырех вертикальных швов, передающих нагрузку на стержень колонны



На это же усилие по аналогичной формуле рассчитываются горизонтальные угловые швы, которыми ребро приваривается к опорной плите. Толщину опорного ребра определяют по условиям его прочности на смятие и на срез при проплавлении швов на всю толщину ребра

и ,

где – длина сминаемой поверхности ребра, равная ширине опорного ребра балки плюс удвоенной толщине опорной плиты, но не более длины ребра Поверхности опорных ребер балок, колонн, передающие или воспринимающие нагрузку, следует строгать. Это позволяет сделать соответствующие швы конструктивными.

При передаче опорных реакций балок на пояса стержней колонн двутаврового сечения (рис. 13.9, б) без прострожки верхнего конца стержня необходим, как правило, только расчет горизонтальных швов между опорной плитой и сечением стержня колонны.

Примыкание балки к колонне сбоку (гибкое спряжение) изображено на рис. 13.10, а. Все усилие передается на монтажный столик, выполняемый из плоской стали толщиной 20÷40 мм (верхняя поверхность его должна быть строганой) или из уголка с подрезанной полкой. Болты ставятся конструктивно (ø мм) в нижней части сечения балки, чтобы облегчить поворот опорного сечения балки от растяжения вверху. Чтобы не допустить работы болтов на срез, отверстия под них делают на
2÷4 мм больше диаметра болта.

Расчет угловых швов, которыми крепится монтажный столик по трем сторонам, ведется по формуле



где суммарная длина сварных швов, которыми приварен монтажный столик; максимальная вертикальная составляющая реакции балки. Коэффициент 1,3 учитывает возможную неравномерность распределения нагрузки между вертикальными швами столика из-за неточностей изготовления конструкций.

Жесткое сопряжение балки с колонной (рис. 13.10, б) должно передавать на колонну растяжение и сжатие в обеих зонах. Оно уменьшает гибкость колонны в плоскости действия момента, но делает ее внецентренно сжатой. При этом усложняется конструкция и монтаж, колонна может передавать на фундамент поперечную силу. Все это должно учитываться при расчете и конструировании колонны в целом.
^

Контрольные вопросы


  1. Каково назначение базы колонны?

  2. Как крепится база колонны к фундаменту?

  3. Прочностью какого материала определяется площадь плиты базы колонны?

  4. На какой вид деформации работает плита базы колонны?

  5. Что является нагрузкой при расчете толщины плиты базы ко-лонны?

  6. На какое усилие рассчитываются вертикальные сварные швы, прикрепляющие стержень колонны к траверсам?

  7. Какова статическая схема траверс в базе колонны?

  8. Каким образом обеспечивается жесткое крепление базы с траверсами к фундаменту?

  9. При каких условиях следует использовать базы с непосред-ственной передачей усилия со стержня на плиту?

10. Для чего делают оголовки в центрально-сжатых стальных колоннах?

11. Каким образом опираются балки на колонны?

12. Через какие элементы конструкций передается нагрузка с балок на колонну?




страница7/26
Дата конвертации23.10.2013
Размер1,64 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   26
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы