Конструирование и расчет оголовка колонны
⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5 Наиболее просто и четко центральная передача нагрузок на колонну и шарнирное соединение главных балок с колонной могут быть обеспечены при опирании балок на колонну сверху (рис. 3.7; 3.8; 3,9; 3.10). Примыкание главных балок к колонне сбоку (рис.3.11; 3.12) может быть целесообразным в случае расположения прокатных балок 5 по оси колонны, так как позволяет упростить опирание балок. Кроме того, примыкание главных балок к колонне сбоку необходимо при закрепления верха колонны в габарите главных балок от поворота в плоскости перпендикулярной плоскости главных балок, (рис.3.2 д, ж, если по п.5.3.2 была принята одна из расчетных схем закрепления колонн в плоскости перпендикулярной плоскости главных балок). Для уменьшения эксцентриситета продольной силы, действующей на колонну, опорные ребра балок при опирании сверху располагают у самой оси колонны (рис.3.7; 3.8; 3.9; 3.10), а не по осям ветвей. В этом случае колонна считается центрально-сжатой. В случае примыкания сбоку законструировать опирание балок у оси колонны труднее и не всегда целесообразно. При расположении опорных ребер главных балок у ветвей или полок колонны (рис.3.11; 3.12), колонна, устойчивая при равных опорных реакциях балок максимальной величины, может иногда потерять устойчивость при меньшей опорной реакции балки с одной стороны колонны. По согласованию с руководителем в курсовом проекте можно не учитывать внецентренного сжатия колонны при примыкании главных балок к полкам или ветвям колонны (рис.3.11; 3.12). Для удобного и качественного монтажа балок и колонн между ними предусматривается возможность возникновения зазора размером 0
Зазор на монтаже заполняется прокладкой по фактической толщине зазора. Размер зазора обеспечивается точностью изготовленных балок с отрицательным допуском по длине не более 3мм, а также точностью изготовление и в особенности монтажа колонн. При опирании сверху рациональны оголовки с наименьшим числом деталей и сварных швов (рис.3.7 и 3.9), такие оголовки можно использовать при равенстве расчетных длин Оголовки распределяют сосредоточенные реакции балок по всему сечению колонн. Прочность оголовка должна быть обеспечена на всем пути распределения нагрузки. При опирании главных балок на колонну сверху толщина опорной плиты 5 оголовка tр (рис.3.7; 3.8; 3.9; 3.10) определяется по формуле
где В – опорная реакция главной балки (В=Qmax – см. формулу 2.4, часть 2);
При примыкании главных балок сбоку (рис.3.11; 3.12) толщину верхнего листа 2 назначают 8-16 мм. При опирании на этот лист сверху прокатных балок он расчитывается как при опирание балок на главную балку (см. п.4.2.18, часть 2). Размеры этих элементов в плане должны обеспечить их удобную приварку к стержню колонны и не мешать монтажу балок. Толщина стенки 1 колонны или вставки 3 (рис.3.7), траверсы 3 (рис.3.10), ребер 2 (рис.3.8; 3.10) могут быть определены из условия прочности при сжатии опорными реакциями главных балок
tr = 2B / ( где Ry - расчетное сопротивление стали при сжатии можно принимать по приложению 1 (часть1);
Принимаемая в расчете длина Окончательно толщины tpl и tr необходимо принять в соответствии с табл. Ж.1, приложения Ж, часть 1, округляя полученные по расчету tpl и tr в большую сторону до толщин листового проката. Если tr > tw, то стенку 1 колонны в верхней части заменяют вставкой 3 с толщиной tвст ³ tr (см.рис.3.7). Можно также приварить к стенке накладки с обеих сторон, при этом сумма толщин стенки и накладок должна быть не меньше tr. Однако иногда возможны затруднения при приварке накладок [1.т.1,рис.4.21] и потеря их устойчивости. Поэтому их применение ограничено, и в курсовом проекте не рассматривается. Для непосредственной передачи опорных реакций балок с опорной плиты 5 на вставку 3 (рис.3.7) или вертикальные ребра 2 и траверсу 3 (рис.3.8; 3.9; 3.10) их необходимо плотно пригнать к опорной плите. Для этого строгают торец вставки 3 или ребер 2 или траверсы 3, пригоняемый к плите (рис.3.7 – 3.10). В этом случае швы, которыми приваривается плита 5 к примыкающим элементам на рис.3.7-3.10 назначается конструктивно. Часто для плотной пригонки фрезеруют торец колонны и поверхность плиты 5. Высота вставки 3 (рис.3.7), траверсы 3 (рис.3.10) или ребра 2 (рис.3.8 и рис.3.9) определяется по необходимой длине швов для их крепления к элементам, на которые они передают усилия. Длина шва определяется по минимальной прочности шва Rwm (см. формулы 3.29) hr = [2B / (4Rwm × kf)] + 1 см, (3.65) При определении hr необходимо соблюдать условия, предотвращающие пережег тонких листов kf £ 1,2tmin, разрушение швов из-за неравномерного распределения напряжений hp £ 85bf × kf, требования о минимальном катете шва по условию свариваемости (прилож.8, часть1) и максимальном катете
Размеры вертикальных швов крепления ребер 2 рис. 3.8 и рис. 3.10 надо назначить несколько большими на 10-20% для возможности восприятия ими горизонтальных сил, возникающих в ребрах 2 и равных
Прочность вертикальных швов крепление ребер 2 по рис. 3.8и рис. 3.10проверяется по формуле
Швы крепления ребер 2 к плитам 5 (рис. 3.8 и рис. 3.10) принимают первоначально по значению
При использовании вставок заменяющих стенку в узле по рис. 3.8, ребра 2 объединяют в единое ребро на всю длину смятия Вставки, ребра, траверсы, а также элементы, на которые они непосредственно передают усилия (стенки колонн на рис.3.8; 3.9; 3.10 или полки на рис.3.7 и т.п.) должны быть проверены на срез t = 2B / (hr где Если условие (3.69) не выполняется то из него определяют При проверке на срез полок сплошных колонн (рис. 3.7) по необходимости можно учесть долю усилия, воспринимаемую стенкой колонны
Nw = sc × tw × hw где tw и hw – соответственно толщина и высота стенки колонны; А – площадь сечения колонны (см. п.5.3.4). В сквозных колоннах в элементах 2 и 3 (рис. 3.9; 3.10) необходимо учитывать совместное действие среза и изгиба. При этом должно выполняться условие:
где s – нормальное напряжения от изгиба в элементах 2 или 3. Их можно определить по формуле: s = M / W = 2B × b × 6 / (4tr × h2r) = 3B × b / (tr × h2r) где tr – толщина ребра 2 или траверсы 3; b – расстояние между стенками ветвей, можно принять, несколько в запас, его размеру b принятому в п.5.3.5. Если условие (3.71) не выполняется, то увеличивают высоту или (и) толщину ребра 2 или траверсы 3. Ребра 4 упрощают стык толстых вставок с тонкими стенками колонн (рис. 3.7; 3.8) при разности их более 4 мм. Если разность не более чем на 4 мм, то ребра 4 можно не ставить. Ребра 4 можно не ставить и при большей разнице толщин стыкуемых элементов, но в этом случае, в более толстом листе (вставке), надо сделать скосы кромки листа с уклоном 1:5 до толщины стенки, а при необходимости выполнить и разделку кромок под стыковой шов. При примыкании главных балок к колонне сбоку (рис. 3.11; 3.12) опорные ребра 3 балок передают реакции В на столики 1 из толстых листов. Минимальная толщина tst опорного столика принимается на 15
Катет шва назначают с учетом конструктивных требований (прилож.8. часть 1), а также kf £ 1,2 × tmin; kf £ 20 мм. Для уменьшения концентрации напряжений в швах крепления столика и компенсации непровара и кратера швы заводят на верхнюю грань столика от 1 по 15 мм с каждой стороны. В этом случае Высота столика
Для равномерного распределения напряжений в шве должно соблюдаться условие
Размещая вырез для швов, проверяют длину шва и уточняют размеры столика, а также проверяют условие
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|