Шарнирное опирание фермы на колонну

9. Сопряжение фермы с колонной. Расчет и конструирование решетчатого прогона.

Конструкция опорных узлов ферм зависит от способа сопряжения фермы с колонной. Сопряжение фермы с колонной может быть шарнирным и жестким. При шарнирном сопряжении наиболее простым является узел опирания фермы на колонну сверху с использованием дополнительной стойки (надколонника). Верхний пояс фермы прикрепляют к фасонкенадколонника (стойки) конструктивно, на болтах грубой или нормальной прочности. Для того чтобы верхний узел фермы не мог воспринимать усилия от опорного момента и обеспечивал шарнирность сопряжения, отверстия в верхних узлах фермы и надколонника делают на 5-6мм больше диаметра болта.

Существует опирание стропильных ферм сбоку колонны на опорный столик. Такое решение обеспечивает надежную работу, просто в изготовлении и удобно при монтаже. Оно позволяет осуществлять как шарнирное, так и жесткое соединение фермы с колонной. Вертикальная реакция А передается с опорного фланца фермы через строганные поверхности на опорный столик, из листа. В узле крепления верхнего пояса сила Н отрывает фланец от колонны и вызывает его изгиб. Если фланец сделать тонким, а расстояние между болтами принять достаточно большим b=160200 мм, то он будет настолько гибким, что не сможет воспринять силу Н. Сопряжение фермы с колонной в этом случае можно считать шарнирным. Если же толщину фланца принять t=1620 мм, а расстояние между болтами b назначить по возможности минимальным, то в этом случае сопряжение фермы с колонной можно считать жестким. Если верхний узел фермы с колонной соединяется на сварке, то сопряжение фермы с колонной считается также жестким. Жесткое крепление фермы с колонной разгружает пояса, но дополнительно нагружает решетку.

Прогоны воспринимают нагрузку от кровли и передают ее на стро­пильные конструкции. Прогоны бывают сплошного сечения и решетча­тые. Сплошные прогоны тяжелее решетчатых, но значительно проще в изготовлении и монтаже. Решетчатые прогоны могут иметь различные конструктивные реше­ния (рис. 13.10, а—в). Недостаток решетчатых прогонов — большое число элементов и уз­ловых деталей и связанная с этим высокая трудоемкость изготовления. Поэтому наиболее целесообразен трехпанельный прогон, принятый в качестве типового. Верхний пояс этого прогона из двух швеллеров. Эле­менты решетки из одиночного гнутого швеллера. Раскосы прикрепля­ются к верхнему поясу на дуговой или контактной сварке Такое решение существенно упрощает изготовление и обеспечивает достаточную боковую жесткость. Решетчатые прогоны рассчитывают как фермы с неразрезным верх­ним поясом. Верхний пояс при этом работает на сжатие с изгибом остальные элементы испытывают продольные уси­лия. . Порядок расчета –определяют нагрузки на ферму, — вычисляют узловые нагрузки, -определяют расчетные усилия в стержнях, — подбирают сечения, -рассчитывают соединения стержней, узлы и детали.

10. Крановые рельсы и их крепление к подкрановым балкам. Крановые упоры.

Для мостовых кранов применяются специальные крановые рельсы. Для кранов общего назначения кН разрешается применять железнодорожные рельсы. Иногда в качестве кранового рельса применяется квадратная сталь. Конструктивное решение крепления рельсов к подкрановым балкам зависит от типа рельсов. Крепление должно обеспечивать рихтовку рельса в пределах 20-30мм поскольку в процессе эксплуатации происходит смещение рельса. Приваривать рельс к поясу подкрановой балки не рекомендуется.

Крановые упоры.В торцах здания на подкрановых балках устанавливают упоры, которые ограничивают рабочую зону крана.

Энергия удара движущегося крана настолько велика, что запроектировать упор, ударившись о который, кран бы остановился и упор остался неповрежденным, очень трудно. Поэтому устанавливают концевые выключатели и систему автоблокировки, обеспечивающие отключение и торможение крана у торцов здания. Упор рассчитывают как консоль на условную силу удара.

Шарнирный узел опирания фермы на колонну в СКАДе

Добрый день, подскажите пожалуйста.
Серийная 36 метровая ферма, шарнирно опирается на колонну. Собственно по типовому узлу.

В общем эксперт, указывает что узел в СКАДе смоделирован не правильно. Без каких либо уточнений. Неправильно и всё.
Я не согласен. Может быть ему не понравились моменты в узле опирания фермы на колонну? Но ведь они обусловлены не жестким защемлением, а эксцентриситетом передачи нагрузки относительно оси колонны.
В общем может кто нибудь прокомменитровать? ) И объяснить мне, в чем я не прав, если я не прав.
Спасибо!

Тест.zip (3.0 Кб, 332 просмотров)

Последний раз редактировалось Timest, 20.01.2014 в 19:53 .
Просмотров: 10701
Регистрация: 23.02.2010
Сообщений: 250
у Вас в верхнем узле крепления фермы к надколоннику предусмотрены овальные отверстия?

Just Dream

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Just Dream

Регистрация: 17.08.2012
Сообщений: 86
Да, предусмотрены
Регистрация: 23.02.2010
Сообщений: 250

в расчетной схеме этого не видно

Just Dream

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Just Dream

Регистрация: 17.08.2012
Сообщений: 86
Значит, там надо установить линейный шарнир по оси Х в верхнем поясе фермы?
Регистрация: 23.02.2010
Сообщений: 250
Сообщение от Timest
Значит, там надо установить линейный шарнир по оси Х в верхнем поясе фермы?
думаю что да

Just Dream

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Just Dream

Регистрация: 17.08.2012
Сообщений: 86

спасибо! вероятно еще имеет смысл ввести жесткие вставки в надколонник. что бы выставить его по оси с колонной.

Регистрация: 14.06.2013
Сообщений: 310
Сообщение от Timest
В общем эксперт, указывает что узел в СКАДе смоделирован не правильно.
правильно сказал.
Сообщение от Timest
Может быть ему не понравились моменты в узле опирания фермы на колонну?
мама дарагая
Сообщение от Timest

Но ведь они обусловлены не жестким защемлением, а эксцентриситетом передачи нагрузки относительно оси колонны.

модераторы могут аннулировать мой аккаунт, если мне докажут, что там есть эксцентриситет.
Регистрация: 02.07.2013
Екатеринбург
Сообщений: 222
Монтажный будет. )))))
__________________
«Пора уже с человеческой глупостью считаться как с реальной силой». Ф. Ницше

Stefanovsky Denis

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Stefanovsky Denis

Регистрация: 17.08.2012
Сообщений: 86

forass, вы вероятно хотели повысить свою значимость этим комментарием, другой смысловой нагрузки в нем я не вижу. Аргументировать свои тезисы, вы вероятно посчитали выше своего достоинства, зато пафоса налили . мама дорогая.

Опорные усилия, насколько я понимаю металл, передаются через опорное ребро. Которое приходит на колонну с эксцентриситетом.

Вот серия, на основе которой выполнялся узел. Рядом с моим узлом, изображен вариант, с колонной 60Ш, и на нём, гораздо более наглядно можно проследить, откуда берется эксцентриситет в узле.
Эксперт, кстати не выказал удивления по поводу эксцентриситета. Его не устроило то, что в расчетной схеме нижний пояс фермы приходит в узел колонны, а не в узел опорной стойки (несмотря на то, что они связаны АЖТ)

Изображения

узлы серии.jpg (126.2 Кб, 1854 просмотров)

Последний раз редактировалось Timest, 20.01.2014 в 19:54 .
Регистрация: 14.06.2013
Сообщений: 310
Сообщение от Timest
forass, вы вероятно хотели повысить свою значимость этим комментарием
Да очень хотел, мне позарез нужна значимость на этом форуме
Сообщение от Timest

Опорные усилия, насколько я понимаю металл, передаются через опорное ребро. Которое приходит на колонну с эксцентриситетом.
http://clip2net.com/s/6D1rfF

Теперь есть эксцентриситет,

а раньше им и не пахло

Сообщение от Timest
http://clip2net.com/s/6BQfTp
Последний раз редактировалось forass, 20.01.2014 в 09:19 .
Регистрация: 10.09.2007
Сообщений: 10,592
е=M/N=31/9=3.5 м — нормальная расцетровка.
9/31=0,3 м — нет все норм.

Специальный Институт Строительных Конструкций Изделий ветеран проектирования

Регистрация: 03.04.2007
СССР версия 2.0
Сообщений: 11,062

__________________
Горев В.В., том 1, стр.109, 1 абзац, 4-ое предложение. Не пугайтесь этого произвола.

Последний раз редактировалось ФАХВЕРК, 15.02.2014 в 19:23 .
Регистрация: 17.08.2012
Сообщений: 86

forass, в данном случае я ничего сам не придумывал. Ребра жесткости в опорной стойке фермы, взяты из серии на ферму. Убирать мне их — совершенно не улыбается. Вы считаете что нагрузка передается по ним на колонну, без эксцентриситета?
А с точки зрения нагрузки, зачем ей ползти куда-то далеко (с опорного ребра фермы до оси колонны), пробираться через какие-то там болты, если можно передаться непосредственно на пластину t36, в точке приложения?
ФАХВЕРК, спасибо!
Такой Горев есть у меня! Знал бы где искать, то сам нашел бы )
Я останусь при своём мнении, что момент эксцентриситет в моём узле все таки есть, единственное — соберу все элементы фермы в одном узле. и избавлюсь полностью от жестких вставок.

Последний раз редактировалось Timest, 20.01.2014 в 14:59 . Причина: СИСКИ — это серьёзно!

Специальный Институт Строительных Конструкций Изделий ветеран проектирования

Регистрация: 03.04.2007
СССР версия 2.0
Сообщений: 11,062

А теперь словами — моделируем шарнирное опирание на колонну сверху при помощи надопорной стойки. Здание однопролетное. Конструктивное исполнение сериийное. Расчетная длина колонны зачастую равна 2. Саму колонну и надопорную стойку можно соеднить жестким телом. Узел крайней панели нижнего пояса примыкает к верхнему узлу основной колонны. Крайняя панель верхнего пояса примыкает к надопорной стойке. Верхний узел надопорной стойки и узел крайней панели верхнего пояса соединяем объединением перемещений, освобождая перемещение по Х ( в плоскости рамы, ну и при условии что сам поперечник выстроен в глобальной системе в плокости XOZ). Мы освобждаем линейное перемещение по Х. Имеем правильную треугольную эпюру от распора. Сосредоточеная сила ( усилие в нижнем поясе) в оголовок стережня на плечо ( высота колонны). В случае если не использовать такое мероприятие получаем пару сил и нижний пояс давит, а верхний оттягивает надопорную стойку внутрь поперечника.

__________________
Горев В.В., том 1, стр.109, 1 абзац, 4-ое предложение. Не пугайтесь этого произвола.

Регистрация: 17.08.2012
Сообщений: 86

Хм. почему именно объединение перемещений? Почему нельзя воспользоваться обычным линейным шарниром по оси Х? Всегда очень скептически отношусь к объединениям перемещений.

N — аналогична в обоих случаях, Qz1 — вариант без шарнира в опорной стойке, Qz2 — вариант с шарниром.

Последний раз редактировалось Timest, 20.01.2014 в 19:59 .
Сообщений: n/a
Timest, не открываются Ваши картинки. Как добавить изображение в пост?

Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > SCAD > Шарнирный узел опирания фермы на колонну в СКАДе

Похожие темы
Тема	Автор	Раздел	Ответов	Последнее сообщение
Узел шарнирного опирания двух ферм на одну колонну	s7onoff	Металлические конструкции	31	29.03.2014 22:46
Узел опирания фермы на подстропильну ферму	Jrec	Конструкции зданий и сооружений	1	04.04.2012 16:06
Узел опирание фермы на колонну сверху. Шарнирный или жесткий?	ChernyshevDenis	Конструкции зданий и сооружений	20	26.07.2011 17:52
Расчёт по СНиПу стальной стойки квадратного сечения не предусмотрен.	Filя	Металлические конструкции	330	09.02.2011 19:47

Опирание на одну колонну четырех ферм

Как моделировать прогоны, которые будут проходить над связями (распорки, фермы), на которые не должна передаваться вертикальная нагрузка от прогонов. Если провести по ферме или распорке прогоны — это ведь будет неправильно? Как быть в данной ситуации?И как замоделировать опирание на одну колонну четырех ферм. Все четыре фермы в этом месте будут соединены между собой ЖЕСТКО!Рисунок с вопросами и лировский файл прилагается.

У зв’язку з великою кількістю неіснуючих підписок на оновлення форуму була проведена очистка. Якщо ви перестали отримувати повідомлення з оновленнями, прохання провести підписку знову.

Сторінки: 1
Опирание на одну колонну четырех ферм, Не знаю, как замоделировать.
03.12.2008 11:53:55

Как моделировать прогоны, которые будут проходить над связями (распорки, фермы), на которые не должна передаваться вертикальная нагрузка от прогонов. Если провести по ферме или распорке прогоны — это ведь будет неправильно? Как быть в данной ситуации?

И как замоделировать опирание на одну колонну четырех ферм. Все четыре фермы в этом месте будут соединены между собой ЖЕСТКО!

Рисунок с вопросами и лировский файл прилагается.

Прикріплені файли

• ab umqexm.rar (43.6 КБ)

Повідомлень: 1501 Балів: 2543 Рейтинг: 132 Реєстрація: 31.05.2007
03.12.2008 12:59:56

У Вас что, связевая ферма находится под прогоном? И распорка под прогоном? Если да, то зачем это? По идее, они должны быть совмещены, т.е. прогон становится по совместительству распоркой или верхним поясом связевой фермы. Кстати, прогоны, если они опираются сверху, то они д.б. смоделированы как неразрезная балка, а у Вас идет жесткий узел с пересекаемыми конструкциями.
Про три и четыре фермы тоже вопрос, вот, Вы по краям сделали высокие колонны, тем самым добиваетесь, что ферма с колонной имеет жесткое соединение, а вот посредине почему-то у Вас колонны короткие и получается, вроде как, шарнирное опирание на колонну. Хотя шарнирами в схеме пока не пахнет вообще. Так вот, продлите колонны также как Вы сделали по краям, а фермы будете навешивать на косынки в колонне, например.

Відвідувач
Повідомлень: 54 Балів: 43 Рейтинг: 3 Реєстрація: 17.09.2008
03.12.2008 13:22:47

С опиранием на колонну четырех ферм стало ясно. Спасибо! Первоначально предполагалось, что все фермы будут лежать на колонне, поэтому шарнир я там не успел сделать. Когда предложил своему ГИПу сделать жесткое крепление ферм к колонне, как Вы предложили, то он ответил, что не возражает. Вообщем, с опирание ясно.

Еще бы хотелось до конца разобраться с прогонами, распорками и связевыми фермами. Можно ли оставить распорки и связевые фермы так, как есть, а прогон по ним не моделировать? И правильно ли будет, если я сделаю соединение распорок и связевых ферм — жестким, а прогоны между собой будут разрезаны по 5м (т.е. введу шарниры между ними)? Кстати, когда делаю шарнир между прогонами, ставлю флажок в начале и конце КЭ только вокруг оси UY?

Повідомлень: 1501 Балів: 2543 Рейтинг: 132 Реєстрація: 31.05.2007
03.12.2008 14:13:45

Что-то я теряюсь в Ваших мыслях.. Вы моделируете прогон, на него опирается кровля, он обязателен. Там, где нужны связевые фермы и распорки, прогон играет роль верхнего пояса в первом случае и распорку во втором. Делать прогон шарнирным — балка на 2-х опорах смысла особого не вижу, но это Ваше решение, как хотите. Распорки обычно устраиваются между конструкциями, поэтому жесткими их получить сложно, да и не нужно, их суть ни в этом, они, по идее, д.б. теми самыми 2-х опорными разрезными балками.
Шарнир назначается в соответствии с локальными осями, да, в большинстве случаев это UY. Но не надо забывать, если элемент разрезан полностью, то нужно добавить еще шарнир по UZ и в одном из узлов по UX, чтобы избежать восприятия «несвоего» кручения.

Вам бы еще в плоскости поясов ферм связи поставить, хотя бы с одного торца здания.

Відвідувач
Повідомлень: 54 Балів: 43 Рейтинг: 3 Реєстрація: 17.09.2008
04.12.2008 09:07:56

Вроде исправил, как вы посоветовали, проверьте, пожалуйста: правильно ли указал в прогонах шарниры, как для разрезных балок, сам узел опирания на колонну.
И у меня еще вопрос: как замоделировать два прогона, которые будут идти по оси Б по подстропильной ферме (по «коньку»).

Прикріплені файли

• al saqwbk.lir (106.79 КБ)

Повідомлень: 1501 Балів: 2543 Рейтинг: 132 Реєстрація: 31.05.2007
04.12.2008 09:51:32

Иван Козлов, Вы не выгодно грузите колонны, поставив так связи, надо верх поднимать под ферму. Я вот все думаю, а почему по нижнему поясу ничего нет? Рекомендую изучить по учебникам типовые рекомендации по установке связей в каркасах пром.зданий. Связи в плоскости нижних и верхних поясов ферм, ой как, нужны. Но связи, как говорится, на Вашей совести, оцените деформации, экономичность полученных сечений, тогда, может, и задумаетесь.
Смотрю первый попавшийся прогон, угол наклона сечения к горизонту не задан. По ходу спрошу, почему не заданы шарниры в фермах и примыканиях ферм к колоннам? Вы используете жесткие конструктивные узлы? Ну ладно в узлах фермы (что тоже под вопросом, т.к. какие у Вас узлы там, известно только Вам), но на стыковке с другими конструкциями?
Боюсь, что прогон без тяжей не пройдет при таком уклоне. Еще раз повторяю, если Вы разрезаете прогон, то шарнир по UZ придется ставить по концам и хотя бы с одной стороны по UX, т.к. учет совместного кручения будет некорректным.
Я больше повторяюсь, чем новое пишу. Вы хоть бы ответили что, например, «не важно, что думаете, сделаю так и все!» Я тогда на это внимания обращать не буду.

Цитата
как замоделировать два прогона, которые будут идти по оси Б по подстропильной ферме

Зачем они Вам? Соберите нагрузку и приложите в конек. Если край надо и попроще, то создайте их там, где они д.б. и свяжите через объединение перемещений их опорные узлы с коньковым узлом.

Відвідувач
Повідомлень: 54 Балів: 43 Рейтинг: 3 Реєстрація: 17.09.2008
04.12.2008 10:39:47

Цитата
Вы не выгодно грузите колонны, поставив так связи, надо верх поднимать под ферму.

Что вы имеете в виду? Сделать, чтобы ферма лежала на колонне, а не стыковалась к ней сбоку, так что ли?

Цитата
Связи в плоскости нижних и верхних поясов ферм, ой как, нужны.

Про это я знаю, что нужны, просто еще не придумали, где, как и в каком месте их расположить. Но до этого скоро дойду, думаю. Спасибо за замечание.

Цитата
Смотрю первый попавшийся прогон, угол наклона сечения к горизонту не задан. По ходу спрошу, почему не заданы шарниры в фермах и примыканиях ферм к колоннам?

А вот за это отдельное спасибо! Только вот начал искать сейчас, как повернуть этот швеллер (прогон), чтобы он лежал полкой на ферме с таким же уклоном, как и верхний пояс фермы, и так не нашел, как это сделать. Пробовал командой перемещение с поворотом, но местная ось Z попрежнему остается смотреть вверх (не так, как верхний пояс стропильных ферм).

Цитата
Вы хоть бы ответили что, например, «не важно, что думаете, сделаю так и все!» Я тогда на это внимания обращать не буду.

Так я не отвечу никогда, т.к. мне важно Ваше мнение, даже если оно не сходится с моим и моего ГИПа.

Остальные замечания приму к сведению и сейчас займусь их устранением.

Повідомлень: 1501 Балів: 2543 Рейтинг: 132 Реєстрація: 31.05.2007
04.12.2008 10:51:14

то, что я имею в виду, то изображено на скриншоте.
Один из способов повернуть оси — выбрать требуемые элементы (однонаправленные), правый клик, в меню выбираете угол вращения местных осей, там, думаю, сообразите, затем проверяйте себя плокими сечениями или 3D моделью.

Прикріплені файли

• 1.jpg (14.44 КБ)

Відвідувач
Повідомлень: 54 Балів: 43 Рейтинг: 3 Реєстрація: 17.09.2008
04.12.2008 13:22:53
Кое что исправил, посмотрите, пожалуйста. Все в прикрепленном файле находится.
Прикріплені файли

• zj bayovi a2f.rar (56.89 КБ)

Повідомлень: 1501 Балів: 2543 Рейтинг: 132 Реєстрація: 31.05.2007
05.12.2008 06:13:38

Принципиальных проблем с прогоном-верхним поясом не вижу, если Вы ферму будете на косынках собирать. Если Вас принципиально не устраивает, то нужно задать верхний пояс отдельно, аналогично тому, как задавать коньковые прогоны (скопировать с отступом и объединить соответствующие опорные узлы объединением перемещений). Угол наклона не проверял. А что со связями не понятно? При Вашей длине надо хотя бы один шаг стропильных конструкций связать («горизонтальные» фермы, а в остальных шагах установить распорки по нижнему поясу с требуемым по гибкости шагом). Прогоны нужно будет разбить на некоторое количество элементов, чтобы оценить их прогиб.

Ввел в Вашу схему доп.прогоны в районе фермы и коньковые прогоны в первом шаге, НО объединение перемещений пока задал жесткое, по окончании работы над схемой нужно будет, возможно, корректировать.

Прикріплені файли

• gy tyqmta+.lir (123.42 КБ)

Відвідувач
Повідомлень: 54 Балів: 43 Рейтинг: 3 Реєстрація: 17.09.2008
05.12.2008 13:09:06

Прогоны сделал так, как Вы сказали: сделал их над фермами с объединением перемещений. Только вот думаю, не мало ли мы поднимаем их над фермой — всего на 0,05м (взял, как Вы мне прислали)?
Посмотрите, пожалуйста, мою схему на предмет все ли там правильно. Я с металлом не работал до этого в Лире, поэтому прошу проверить следующее (где сам подозреваю может быть ошибка):
1) коэффициенты из таблиц 3, 6 и 7 СНиПа II-7-81* «Строительство в сейсмических районах» — те ли я ввел? Напомню, что это обыкновенный стальной навес будет над стоянкой автомобилей (15-20шт.автомобилей).
2) ввел горизонталые связи по покрытию. Посмотрите, пожалуйста, все ли там верно, а то очень как-то странно они деформировались после расчета.
3) ввел так же распорки (жесткость также называется).
Вообщем, все ли там правильно и можно ли уже переводить в систему Лир-СТК для подбора сечений строительных конструкций?

Прикріплені файли

• at jalvry.lir (222.38 КБ)

Відвідувач
Повідомлень: 54 Балів: 43 Рейтинг: 3 Реєстрація: 17.09.2008
05.12.2008 13:16:10

Еще обратите, пожалйста, внимание на задание шарниров в распорках и горизонтальных связях по покрытию, а то я все время путаюсь, где какой флажок надо ставить.

Відвідувач
Повідомлень: 54 Балів: 43 Рейтинг: 3 Реєстрація: 17.09.2008
05.12.2008 13:21:28
И забыл спросить еще: сколько расчетных сечений задавать для металлических конструкций?
Повідомлень: 1501 Балів: 2543 Рейтинг: 132 Реєстрація: 31.05.2007
05.12.2008 14:53:48

Иван Козлов , отступ можете задать и меньше и больше, важно, чтобы при упаковке не произошла сшивка. Принципиального значения не имеет, т.к. используется процедура объединения перемещений, а, значит, эксцентриситет не учитывается.
Связи по поясам нужно ставить в связевом блоке, у Вас это первый, либо последний шаг, а Вы их зачем-то во второй шаг засунули, придется перекомпоновать, понимаю, но нужно увязаться между связевыми фермами. Ставятся они и по верхнему и по нижнему поясу. Кстати говоря, от связевых ферм не по колоннам можно будет отказаться, если поставить распорки и диагональные элементы по поясам ферм связевого блока.
Что касается крестов связей тех, что Вы задали по верхнему поясу: шарниры задаются по тому же принципу, что и для тех, что между колоннами (это на тот случай, если Вы не откажетесь переделать связи), т.е. один стержень неразрезной, а другой разделен шарнирами надвое.
С таблицами 3, 6 все вроде так, а табл.7 относится к СТК, как я понимаю, в исходных данных ничего не нашел.
Я ни в ж/б, ни в металле не использую конструирующие системы и конструктивные элементы, поэтому мне хватает 2 расчетных сечений, а Вы выбирайте сами для себя. Я предпочитаю разбить элементы, чтобы прогиб увидеть «вживую». Но однозначно не могу сказать, нужно ли их задавать для металла, может, кто подскажет? В справке говорится о необходимости ввода сечений только в ж/б (но это только при использовании конструирующих систем). Не знаю, может, СТК вычисляет на основе расчетных сечений прогиб для 2-хузловых балок.

Чтобы рассчитвать, нужно учесть комбинации нагрузок, например, для такого покрытия д.б. 2 варианта приложения. В учете статических Вы задали для снега 0.5, почему?
Нет ветровой нагрузки. Расчет на устойчивость выполняется на комбинацию нагрузок, а не на отдельное загружение.

Отсутствуют шарниры в примыканиях подстропильных ферм к колоннам. Нагрузки расчетные?

Опирание фермы из трубы на металлическую колонну. Узел опирания фермы на колонну. Центрирование узлов легких ферм

Колонны. В одноэтажных производственных зданиях применяют колонны трех типов: постоянного сечения, ступенчатые и раздельные (рис. 21.6). Стержни колонны или ее части могут быть выполнены сплошностенчатыми (сплошными) или решетчатыми (сквозными). Сквозные колонны более экономичны по расходу стали, но трудоемки в изготовлении.

Рис. 21.6. Типы колонн: а – постоянного сечения; б – ступенчатая; в – раздельная

Колонна состоит из стержня, оголовка, подкрановой консоли и базы. Общая длина колонны складывается из высоты здания (Н 0), величины заглубления базы и высоты опорной части фермы (при жестком сопряжении колонны с фермой покрытия).

Высота сечения колонны по условиям жесткости должна быть не менее 1/20 высоты здания и увязана с размерами стального проката.

Ступенчатые колонны (рис. 21.6 б) являются массовыми для стальных каркасов одноэтажных промзданий. Подкрановая балка опирается на уступ нижней части колонны и располагается по оси подкрановой ветви. При двухъярусном расположении кранов колонны могут иметь дополнительную консоль в верхней части колонны либо два уступа (двухступенчатые колонны).

Размеры по высоте ступенчатых колонн определяются аналогично колоннам постоянного сечения. Высоту поперечного сечения верхней части из условия жесткости предварительно принимают не менее 1/12 ее длины от верха уступа до низа стропильной фермы. Высоту сечения нижней части колонны в поперечном направлении назначают не менее 1/20 Н, а при интенсивной работе кранов – 1/15 Н, где Н – расстояние от верха фундамента до низа стропильной фермы.

Колонны раздельного типа имеют шатровую ветвь и гибко связанную с ней подкрановую ветвь. Шатровая ветвь работает в системе поперечной рамы и воспринимает все нагрузки кроме вертикального давления мостового крана. Подкрановая ветвь связана с шатровой гибкими в вертикальной плоскости горизонтальными планками, поэтому она воспринимает только вертикальное усилие от мостовых кранов. Применение колонн раздельного типа рационально в случае низкого расположения кранов большой грузоподъемности.

Компоновка сечений и расчет сплошных колонн. Стержень сплошностенчатой колонны постоянного сечения или надкрановой части ступенчатой колонны обычно проектируют двутаврового типа. Если применение широкополочных двутавров приводит к существенному повышению металлоемкости или отсутствуют двутавры необходимой мощности, то сечение колонн компонуют из трех листов в виде составного двутавра симметричного сечения (рис. 21.7 б). Несимметричное сечение из трех листов (рис. 21.7 в) допускается при сильном различии расчетных изгибающих моментов разных знаков. Полки высоких колонн при больших усилиях можно выполнить из прокатных или сварных двутавров (рис. 21.7 г, д). Для подкрановой части ступенчатой колонны крайних рядов целесообразны асимметричные сечения (рис. 21.7 е-з).

Рис. 21.7. Типы сечений сплошных колонн: а – из прокатного двутавра; б, в, д, ж, з – из сварных листов; г – из двух двутавров и листа; е – из швеллера и листов

Компоновка сечений сквозных колонн. Стержень сквозной колонны состоит из двух ветвей, объединенных между собой соединительной решеткой. Для шатровых ветвей колонн крайних рядов, если затруднено крепление стенового ограждения к полкам двутавра, применяют швеллерное сечение в виде прокатного или холодногнутого швеллера из листа толщиной до 16 мм (рис. 21.8). В мощных колоннах применяют сварные швеллеры из листов или листа и уголков. Сечения колонн средних рядов выполняют симметричными из прокатных двутавров либо составного сечения.

Рис. 21.8. Типы сечений сквозных колонн: а – крайних рядов; б – средних рядов

Оголовки колонн. Опирание стропильных ферм на колонны может быть спроектировано сверху или сбоку. Опирание сверху применяют при шарнирном присоединении фермы к колонне, опирание сбоку – как при шарнирном, так и при жестком.

При шарнирном сопряжении ригеля (фермы) со стойкой (колонной) действует только вертикальная сила, равная опорной реакции фермы. При опирании фермы на колонну сверху (рис. 21.11) эта сила через строганый фланец надопорной стойки фермы передается на опорную плиту толщиной 20-30 мм и далее с помощью опорных ребер переходит на стенку и равномерно распределяется по сечению стержня колонны. Толщину опорных ребер оголовка колонны определяют расчетом на смятие и обычно назначают в пределах 14-20 мм.

Рис. 21.11. Узел шарнирного опирания стропильной фермы на колонну и варианты его решений: 1 – стержень колонны; 2 – опорная плита; 3 – опорная пластина; 4 – опорное ребро; 5 – поперечное ребро; 6 – накладка

При жестком сопряжении ригеля с колонной стропильная ферма примыкает к колонне сбоку (рис. 21.12 а). Опорное давление передается на опорный столик из листа толщиной 30-40 мм или из отрезка уголка со срезанной полкой.

Рис. 21.12. Жесткое сопряжение фермы с колонной

Базы колонн без траверс (рис. 21.13) применяют в бескрановых зданиях, в зданиях с подвесным транспортом и с мостовыми кранами общего назначения грузоподъемностью до 20 т.

Опорная плита колонны должна быть компактной в плане и не иметь больших консольных вылетов. Толщина плиты, определяемая расчетом на реактивный отпор бетона, получается порядка 50-80 мм.

Рис. 21.13. Опирание стальной колонны через опорную плиту на фундамент: 1 – колонна; 2 – анкерный болт с гайкой и шайбой; 3 – анкерная плитка; 4 – оси анкерных болтов; 5 – цементная подливка; 6 – фундамент

Базы колонн с траверсами . Для обеспечения жесткости базы и уменьшения толщины опорной плиты устанавливают траверсы, ребра и диафрагмы. Ширину плиты принимают на 100-200 мм шире колонны. Конструкция базы сплошной колонны показана на рис. 21.14.

Рис. 21.14. Опирание колонны через траверсы базы на фундамент: 1 – колонна; 2 – анкерный болт; 3 – анкерная плитка; 4 – опорная плита; 5 – цементная подливка; 6 – фундамент

Базы решетчатых (двухветвевых) колонн проектируют, как правило, раздельного типа (рис. 21.15). Каждая ветвь колонны имеет свою центрально загруженную базу. Толщину траверс назначают обычно 12-16 мм, толщину опорных плит – 20-50 мм. В траверсах предусматривают отверстия диаметром 40 мм для строповки.

Рис. 21.15. Опирание двухветвевой колонны на фундамент: 1 – колонна: 2 – анкерный болт; 3 – монолитнобетонный ростверк по сваям; 4 – буронабивная свая

Стальные колонны для зданий без опорных мос­товых кранов высотой 6–8,4 м (рис. 21.16) разработаны применительно к стальным конструкциям покрытий. Колонны имеют сплошностенчатое постоянное сечение по высоте. Сечения стержней колонн приняты из двутавров с параллельными гранями полок (широкополочных двутавров). В зависимости от параметров здания и нагрузок ствол колонн может иметь сечение двутавров от 35Ш1 до 70Ш1 и различную привязку к крайним координационным осям. Базы колонн спроектированы с опорными плитами, приваренными к стержню колонны на заводе.

Рис. 21.16. Стальные колонны для зданий высотой 6,0-8,4 м без мостовых опорных кранов: а, б – колонны крайнего ряда; в – колонна среднего ряда

Для производственных зданий без опорных мостовых кранов высотой 9,6-18 м колонны проектируют сквозными, двухветвевыми, с двухплоскостной безраскосной решеткой (рис. 21.17). Ширина колонны по осям ветвей принята для всех колонн крайних и средних рядов 800 мм. Ветви колонн спроектированы из стальных горячекатаных двутавров с параллельными гранями полок. Базы колонн – раздельные для каждой ветви.

Рис. 21.17. Стальные колонны сквозного сечения для зданий высотой 9,6-18,0 м без опорных мостовых кранов: а – крайних рядов; б – средних рядов

Колонны зданий высотой 8,4 и 9,6 м, оборудованных мостовыми опорными кранами (рис. 21.18) спроектированы сплошностенчатыми постоянного сечения по высоте из двутавров широкополочных. Отметка верха фундамента – 0,130. Базы колонн – с опорными плитами.

Рис. 21.18. Стальные колонны для зданий высотой 8,4 и 9,6 м, оборудованных мостовыми опорными кранами: а – крайнего ряда; б – среднего ряда

Двухветвевые колонны номинальной высотой 10,8-18 м разрабатывают для применения в зданиях пролетами 18, 24, 30 и 36 м с шагом колонн по крайним и средним рядам 6 и 12 м, с одноярусным расположением мостовых кранов легкого, среднего и тяжелого режимов работы грузоподъемностью до 50 т с проходами и без проходов вдоль подкрановых путей (рис. 21.19).

Рис. 21.19. Стальные двухветвевые (сквозные) колонны для зданий высотой 10,8-18,0 м, оборудованных мостовыми опорными кранами: а – крайнего ряда; б – среднего ряда

Колонны проектируют ступенчатыми с нижней решетчатой частью и верхней частью из сварных или широкополочных прокатных двутавров. Подкрановые ветви решетчатой части выполняют из прокатных, сварных, а также широкополочных двутавров, наружные ветви колонн крайних рядов – из прокатных и гнутых швеллеров или широкополочных двутавров. Решетка подкрановой части колонн принята двухплоскостной и выполняется из прокатных уголков (рис. 21.20).

Рис. 21.20. Элементы двухветвевой средней колонны (при наличии проходов вдоль подкрановых путей): 1 – подкрановая ветвь; 2 – надкрановая часть; 3 – оголовок; 4 – раскосы решетки; 5 – база; 6 – анкерный болт

Базы колонн принимают раздельными с фрезерованными торцами ветвей. Надкрановую и подкрановую части колонн соединяют сваркой в заводских условиях или на строительной площадке в зависимости от размера колонны, транспортных средств и конкретных условий строительства.

Колонны всех указанных типов могут применяться в районах с расчетной температурой наружного воздуха -40°С и выше – для отапливаемых зданий и -30°С и выше – для неотапливаемых зданий.

Устойчивость каркаса и восприятие действующих в продольном направлении нагрузок (ветер, торможение кранов, усилия от технологических нагрузок, температурные воздействия, сейсмические усилия) обеспечивают продольные конструкции. В систему продольных конструкций входят колонны, связанные между собой продольными элементами – подстропильными фермами, подкрановыми и тормозными конструкциями, распорками и вертикальными связями по колоннам.

Вертикальные связи по колоннам применяют следующих типов: крестовые, раскосные, полураскосные, портальные, подкосные (рис. 21.21).

Рис. 21.21. Схемы решений вертикальных связей между колоннами: а – крестовая; б – раскосная; в – полураскосная; г, д – портальные; е – подкосная

В зависимости от условий работы раскосные связи могут быть растянутые и сжато-растянутые. Для зданий, оборудованных мостовыми кранами с тяжелым режимом работы, применение растянутых связей не рекомендуется.

Портальные связи применяются для обеспечения технологических проходов и проездов, а также в случаях, когда шаг колонн в полтора раза и более превышает высоту связевой панели (высоту до низа подкрановой балки). Портальные связи, как правило, более многодельны и деформативны, чем крестовые и раскосные.

Вертикальные связи по колоннам целесообразно размещать посередине температурного отсека.

При ширине сплошностенчатых колонн до 600 мм рекомендуется выполнять вертикальные связи одноплоскостными , при ширине колонн более 600 мм, а также при двухветвевых колоннах, вертикальные связи выполняются двухплоскостными .

По верху колонн, а также в уровнях, определяемых требуемой гибкостью колонн из плоскости, устанавливаются распорки.

Подкрановые конструкции . Среди конструктивных элементов, определяющих надежность и эксплуатационную пригодность промышленных зданий, особое место принадлежит подкрановым конструкциям. В большинстве зданий эксплуатируются подкрановые конструкции в виде сварных или прокатных балок.

В общем случае подкрановые системы состоят из собственно подкрановой балки, кранового рельса с креплениями, тормозной балки (или фермы), связей по нижнему поясу, вертикальных связей, диафрагм или поперечных связей, т.е. представляют собой в совокупности пространственный жесткий брус (рис. 21.22).

Рис. 21.22. Схемы подкрановых путей: а – по колоннам крайнего ряда; б – среднего ряда; 1 – каток крана; 2 – тормозная балка (ферма); 3 – вспомогательная ферма (балка); 4 – вертикальные связи; 5 – подкрановая балка; 6 – горизонтальная связь; 7 – подкрановый рельс

Подкрановые конструкции воспринимают комплекс нагрузок и воздействий: собственный вес конструкций; вертикальные, горизонтальные и крутящие воздействия катков крана; ветровые и сейсмические нагрузки; температурные и др. воздействия.

Подкрановые балки подразделяются на следующие типы:

По расчетным схемам: разрезные и неразрезные (рис. 21.23);

По конструктивному решению: сплошностенчатые (рис. 21.24) и сквозные (рис. 21.25);

По способу соединения элементов: сварные, клепаные, на высокопрочных болтах, комбинированные (рис. 21.24).

Рис. 21.23. Подкрановые балки: а – разрезная сплошностенчатая; б – неразрезная

Рис. 21.24. Типы поперечных сечений подкрановых балок сплошного сечения: а – сварная; б – из листов и уголков клепаная или с соединениями на высокопрочных болтах; в, г – с комбинированными соеди­нениями (болтосварные)

Рис. 21.25. Сквозная разрезная подкрановая ферма (общий вид и узлы)

Особый вид конструкций представляют собой подкраново-подстропильные фермы (рис. 21.26). Объединение подкрановой балки и подстропильной фермы по­зволяет в ряде случаев при технологической необходимости использовать мощные краны тяжелого и весьма тяжелого режимов работы.

Рис. 21.26. Подкраново–подстропильные фермы (варианты)

Схема и тип подкрановых конструкций назначаются в зависимости от грузоподъемности, режима работы кранов, пролета подкрановых конструкций, податливости опор, типа грунтов оснований.

Сечение подкрановых балок принимается в виде симметричного двутавра из прокатных широкополочных профилей или из трех листов в виде сварного двутавра. В некоторых случаях для поясов балок составного сечения возможно выполнение поясов из пакета листов, соединенных на сварке или высокопрочных болтах (рис. 21.24).

Минимальная ширина верхнего пояса определяется типом применяемого рельса и способом его крепления к подкрановой балке. Обычно для сварной балки ширину верхнего пояса принимают 250 мм, нижнего – 200 мм.

Толщина стенки во многом зависит от значения давления катка крана, являющегося определяющим факто­ром местной устойчивости. Толщину стенки балки можно определить по формуле: t = (6 + 3h) мм, где h – высота балки, м. Минимальная толщина стенки может составлять 1/70-1/200 высоты балки.

При проектировании подкрановых балок на высоко­прочных болтах рекомендуется выбирать сплошностенчатое сечение, состоящее из вертикального листа, верхнего пояса из двух уголков и поясного листа или пакета листов, нижнего пояса из двух уголков. Для разрезных подкрановых балок рекомендуется проектировать комбини­рованную болто-сварную балку с верхним поясом из двух уголков и поясного листа с нижним поясом из листа, приваренного к стенке балки (рис. 21.24 в, г).

Подкрановые фермы (рис. 21.25) проектируют с параллельными поясами, с треугольной схемой решетки и стойками. Высоту подкрановых ферм следует назначать в пределах 1/5-1/7 пролета при пролетах 12-18 м и 1/7-1/10 пролета при пролетах 24-36 м (где меньшие величины относятся к большим пролетам). Длину панели подкрановой фермы рационально назначать приблизительно равной высоте фермы, но не более 3 м с тем, чтобы можно было подобрать сечение верхнего пояса из прокатного широкополочного двутавра, нижний пояс – из широкополочного тавра или из уголков; для элементов решетки рекомендуются спаренные уголки.

Подкраново-подстропильные фермы (ППФ) проектируются с ездовым нижним поясом коробчатого сечения и восходящими (сжатыми) опорными раскосами (рис. 21.26). Решетка и верхний пояс фермы назначаются Н-образного сечения. Высоту ППФ рекомендуется принимать в пределах 1/5-1/8 пролета. Верхний пояс фермы принимается в одном уровне с верхним поясом стропильных конструкций. Длину панелей нижнего пояса назначают кратной 3 м. Монтажные стыки подкраново-подстропильных ферм выполняются на сварке и высокопрочных болтах.

Подкрановые балки и фермы опирают на колонны с центрованной передачей опорного давления через опорные прокладки, прикрепленные к нижнему поясу (рис. 21.27), или через опорные ребра, имеющие строганые поверхности (рис. 21.28). Опорным ребрам подкрановых балок должно отвечать ребро в колонне (стальной).

Рис. 21.27. Опирание неразрезной подкрановой балки на стальную колонну: а – сварной; б – на высокопрочных болтах

Рис. 21.28. Опирание разрезных подкрановых балок на железобетонную колонну: 1 – закладные детали; 2 – планки, устанавливаемые в местах расположения вертикальных связей по колоннам

Опирание стальных подкрановых балок на железобетонные колонны должно осуществляться через распределительную опорную плиту и крепиться к колонне предусмотренными в ней анкерными болтами. Размер распределительной плиты определяется в зависимости от опорного давления подкрановой балки и марки бетона колонны (рис. 21.28).

При проектировании узлов крепления подкрановых конструкций к колоннам следует учитывать особенности их действительной работы. При проходе крана балка прогибается, и ее опорное сечение поворачивается на некоторый угол. Под влиянием температурных воздействий подкрановые конструкции удлиняются (укорачиваются), что приводит к горизонтальным смещениям опорных сечений относительно колонн.

Поэтому конструкция крепления балок к колоннам в горизонтальном направлении должна обеспечивать передачу горизонтальных поперечных сил, допуская при этом свободу поворота и продольного смещения опорных сечений. Применяются два типа узлов. В узлах первого типа (рис. 21.29 а) поперечные горизонтальные воздействия передаются через плотно пригнанные к полкам колонны элементы (упорные планки), допускающие за счет проскальзывания свободу перемещений опорных сечений. В узлах второго типа (рис. 21.29 б) балки крепятся к колоннам с помощью гибких элементов в виде листов или круглых стержней.

Рис. 21.29. Узлы крепления разрезных подкрановых балок к колоннам: а – с упорными планками; б – с гибкими стержнями

Крепления рельсов к подкрановым балкам должны быть разъемными (подвижными). Крепление железнодорожного рельса осуществляется крюками из круглых стержней диаметром 24 мм с пружинными шайбами; крюки проходят через отверстия в стенке рельса и захватывают кромки верхнего пояса подкрановой балки (рис. 21.30).

Рис. 21.30. Крепление железнодорожного рельса крюками: 1 – крюк; 2 – пружинная шайба

Специальные крановые рельсы крепятся посредством планок с подкладками; планки имеют круглые отверстия и соединяются с балкой болтами диаметром 24 мм, а подкладки имеют овальные вырезы, которые позволяют рихтовать рельс упором подкладок. После рихтовки рельсов плотно прижатые к ним подкладки привариваются к планкам (рис. 21.31).

Рис. 21.31. Крепление кранового рельса планками: 1 – упорная планка; 2 – прижимная планка

Рельс может крепиться скобами (рис. 21.32), прикрепляемыми с помощью высокопрочных болтов с фигурными планками и клиньями. Также возможно крепление рельса установкой под него подкладок специального профиля с выпуклой цилиндрической поверхностью, контактирующей с верхним поясом балки в пределах толщины стенки (рис. 21.33).

Рис. 21.32. Крепление кранового рельса с помощью скоб: 1 – фигурная планка; 2 – скоба; 3 – клин; 4 – высокопрочный болт

Рис. 21.33. Крепление кранового рельса с подкладкой: 1 – упругая подкладка; 2 – упорная планка; 3 – прижимная планка; 4 – подрельсовая подкладка; 5 – болт

Упоры для кранов устраивают по концам подкранового пути для фиксации предельного положения крана. Их располагают в соответствии с технологическим заданием. Для смягчения возможных ударов к передней части упора прикрепляют деревянный брус на уровне буферов кранового моста (рис. 21.34).

Рис. 21.34. Упоры для кранов разной грузоподъемности: а – до 30 т для сварных подкрановых балок; б – до 250 т для балок на высокопрочных болтах

Покрытия. Стальные конструкции покрытий в общем случае состоят из следующих элементов: стропильных ферм, подстропильных ферм, прогонов (в покрытиях с прогонным решением), фонарных конструкций, связей.

В покрытиях зданий, в зависимости от их назначения и эксплуатации, применяют стропильные фермы : с параллельными поясами, трапециевидные двухскатные и треугольные (рис. 21.35). Первые два вида ферм применяют при кровлях из рулонных и мастичных материалов и кровельных плит, фермы треугольного очертания – при кровле из асбестоцементных волнистых или подобных листов.

Рис. 21.35. Геометрические схемы стропильных ферм

Решетку ферм следует применять поэлементную простой формы. Рациональны треугольная с дополнительными стойками (рис. 21.36 а), треугольная (рис. 21.36 б), раскосная (рис. 21.36 в) и перекрестная (рис. 21.36 г). Выбор типа решетки зависит от конструктивных особенностей фермы, способа узловых соединений решетки с поясами, способа опирания на колонны, требуемых размеров пространства между элементами решетки и др. Наиболее целесообразна треугольная решетка с дополнительными стойками, поскольку она имеет наименьшее количество стержней и узлов.

Рис. 21.36. Геометрические схемы решеток стропильных ферм

При проектировании стропильных ферм должна быть обеспечена их габаритность по условиям транспортировки. Предельный размер по высоте между крайними точками выступающих элементов не должен превышать 3,8 м. Для достижения габаритности ферм по высоте при больших уклонах кровли и больших пролетах следует предусматривать устройство монтажных стыков.

Членение ферм по длине на отправочные марки обычно производится так: фермы пролетами 24 и 30 м поставляются двумя отправочными марками, пролетом 36 м – тремя отправочными марками.

Стропильные и подстропильные фермы проектируют:

Из парных горячекатаных уголков;

С поясами из тавров и решеткой из уголков;

С поясами из широкополочных двутавров и решеткой из прямоугольных гнутосварных профилей или горячекатаных уголков;

Из круглых электросварных труб;

Из замкнутых прямоугольных гнутосварных профилей (прямоугольных труб).

Фермы из горячекатаных уголков (рис. 21.37) по своим конструктивным особенностям можно применять во всех климатических районах в сочетании с легкими и тяжелыми ограждающими конструкциями при пролетах зданий 18-36 м. Из-за наличия узловых фасонок и других листовых деталей они многодельны, материалоемки и могут применяться только в обоснованных случаях. Не допускается эксплуатация этих ферм в средне- и сильноагрессивной среде из-за щелей между уголками. Не следует также применять их при внеузловых нагрузках, вызывающих местные изгибы поясов.

Рис. 21.37. Схемы стропильных ферм из прокатных уголков с разбивкой на отправочные элементы

Стропильные фермы из уголков пролетом 18 м запроектированы с нижним горизонтальным поясом и верхним поясом с уклоном 1,5%. Фермы остальных пролетов запроектированы с параллельными поясами, имеющими уклон 1,5%. Общая высота на опоре ферм составляет 3300 мм, а по обушкам поясных уголков – 3150 мм. Номи­нальная длина ферм принята меньше пролета здания за счет сокращения размеров крайних панелей.

Примыкание фермы к колонне сбоку позволяет осуществлять как шарнирное, так и жесткое сопряжение ригеля с колонной (рис. 5.8).

При жестком сопряжении в узле возникает, помимо опорного давления FR , узловой момент M . При расчете момент заменяется парой горизонтальных сил H 1 = M /h о , которые воспринимаются узлами крепление нижнего и верхнего поясов к колонне. Нижний пояс дополнительно воспринимает усилие от распора рамы N p = Q . В большинстве случаев опорный момент фермы имеет знак минус, т.е. направлен против часовой стрелки. В этом случае сила Н 1, как и Н р , прижимает фланец узла нижнего пояса к колонне. Сжимающие напряжения на поверхности контакта невелики и не проверяются.

Опорный фланец крепится к полке колонны на болтах грубой или нор-мальной точности, которые ставятся в отверстия на 3 – 4 мм большедиаметра болтов, чтобы они не могли воспринимать опорную реакцию фермы в случае неплотного опирания фланца на опорный столик. Количество болтов принимается конструктивно (обычно 6…8 болтов диаметром 20 – 24 мм).

Если в опорном узле возникает положительный момент (это возможно, как правило, при легких кровлях), то усилие Н отрывает фланец от колонны, следовательно, болты следует рассчитывать на растяжение с учетом эксцентриситета, вызванного несовпадением центра болтового поля и осевой линии нижнего пояса фермы, по которой приложено усилие Н (рис. 5.9).

Рис. 5.8. Узел сопряжения фермы с колонной

Рис. 5.9. К расчету болтов крепления фланца опорного узла к колонне

Условно предполагается, что возникающее при этом вращение узла проходит вокруг линии, проходящей через ось болтов, наиболее удаленных от точки приложения силы Н (примерно на 40 – 80 мм ниже верха фасонки).

Усилие, приходящееся на наиболее нагруженный болт определяется по формуле

N max = N 1 = ,

где z – расстояние от нижнего пояса фермы (линия приложения силы Н ) до оси наиболее удаленного болта;

l 1 – расстояние между крайними болтами;

– сумма квадратов расстояний между осями болтов и осью вращения узла ();

n = 2 – количество болтов в каждом горизонтальном ряду соединения.

Вертикальное давление FR передается с опорного фланца узла фермы через строганные поверхности на опорный столик, причем фланец выпускается за пределы фасонки на а ≤ 1,5 tф .

Опорный столик выполняется из листа стали толщиной 30 –40 мм или при небольшом опорном давлении (FR = 200 – 250 кН) из отрезка уголка с частично срезанной полкой. Опорный столик делается несколько шире опорного фланца и приваривается к колонне.

Сопряжение фермы с колонной можно считать шарнирным, если фланец верхнего узла фермы сделать тонким (tфл = 8 – 10 мм) и возможно малой длины, а расстояние между болтами по горизонтали принять достаточно большим (b о = 160 – 200 мм). В этом случае фланец будет гибким и не сможет воспринимать сколько-нибудь существенную силу Н 1.

При жестком сопряжении фланец верхнего узла и болты его крепления к колонне рассчитываются на отрывающее усилие Н 1.

Другим вариантом шарнирного узла при примыкании фермы к колонне сбоку является сопряжение верхнего пояса с колонной на болтах нормальной точности, поставленных в овальные отверстия.

В нижнем опорном узле передача опорного давления FR и горизонтальной силы, появляющейся в результате узлового момента рамы, осуществляется раздельно.

Пример 5.8. Рассчитать конструкцию жесткого сопряжения фермы с колонной (см. рис. 5.8). Максимальный отрицательный опорный момент М = – 1144,6 кН∙м. Опорное давление FR = – 479,3 кН. Усилия в нижнем поясе N 1 = + 399,4 кН, в опорном раскосе N 2 = – 623,9 кН. Поперечная сила в колонне на уровне нижнего пояса фермы Q = – 112,6 кН.

Материал конструкций – сталь С255 с расчетными сопротивлениями Rу = 24 кН/см2 и Rs = 0,58 Ry = 13,92 кН/см2. Сварка механизированная в среде углекислого газа, сварочная проволока Св-08Г2С, диаметр проволоки d = 2 мм. Расчетные сопротивления: металла шва Rwf = 21,5 кН/см2, металла по границе сплавления Rwz = 16,65 кН/см2. Сварка выполняется в нижнем положении. Коэффициенты f = 0,9; z = 1,05; wf = wz = 1 (конструкция эксплуатируется при t > –40оC); с = 1.

Расчет швов выполняем по металлу границы сплавления.

Катеты швов принимаем в зависимости от толщины уголков. В одном узле желательно иметь не более двух типоразмеров швов. Полученные по расчету длины швов округляются в большую сторону до 10 мм. Если по расчету длина шва меньше 50 мм, то принимается lw = 50 мм.

Принимаем катеты швов:

– вдоль обушки kf = 10 мм –40 о C); с =1.

Расчет швов выполняем по металлу границы сплавления.

Катеты швов принимаем в зависимости от толщины уголков. В одном узле желательно иметь не более двух типоразмеров швов. Полученные по расчету длины швов округляются в большую сторону до 10 мм. Если по расчету длина шва меньше 50 мм, то принимается l w = 50 мм.

Принимаем катеты швов:

– вдоль обушки k f = 10 мм

Рекомендуем статьи по теме