Utformingen av fagverksstøtteenhetene avhenger av metoden for å koble fagverket til søylen.
Med en hengslet forbindelse er det enkleste å støtte fagverket på søylen ovenfra ved hjelp av en ekstra stolpe (oversøyle). Med denne løsningen er det mulig å støtte takstolene på både en metall- og armert betongsøyle. Knuten med å støtte fagverket på fagverket løses på lignende måte.
Fagverksstøttetrykket F f overføres fra fagverksstøtteflensen gjennom høvlede eller freste flater til søylestøtteplaten eller støttebordet til sperrestolen. For klar støtte stikker støtteflensen 10-20 mm under emballasjen til støtteenheten. Området til flensenden bestemmes ut fra knusetilstanden (hvis det er en passform).
Den øvre akkorden på fagverket er strukturelt festet til suprakolonnekile ved hjelp av bolter med grov eller normal presisjon. For å sikre at enheten ikke kan ta opp krefter fra støttemomentet og sikre leddet til leddet, gjøres hullene i emballasjen 5-6 mm større enn boltens diameter.
Støtteenhet for fagverket på søylen ovenfra (hengselforbindelse)
Med en stiv forbindelse ligger fagverket vanligvis inntil søylen på siden.
Støttetrykket F f overføres til støttebordet. Støttebordet er laget av et ark t = 30...40 mm med et lite støttetrykk (F f< ф. Опорный фланец крепят 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.
Horisontale krefter fra støttemomentet H1>=M 1 /h OP oppfattes av festepunktene til øvre og nedre akkorder. Sistnevnte absorberer i tillegg kraften fra skyvekraften til rammen H P. I de fleste tilfeller har støttemomentet til fagverket et minustegn, og kraften H 1, som H P, presser flensen til den nedre kordeenheten til søylen . Spenningene langs kontaktflaten er små og trenger ikke kontrolleres. Hvis kraften H=H 1 +H P løfter flensen bort fra søylen (med et positivt fortegn for øyeblikket), så arbeider boltene som fester flensen til søylen i strekk, og deres styrke bør kontrolleres under hensyntagen til bruken av kraft eksentrisk i forhold til midten av boltfeltet.
Sømmene som fester flensen til kile, oppfatter støttereaksjonen til fagverket F f og den eksentrisk påførte kraften H (senteret av sømmen faller ikke sammen med aksen til den nedre korden). Under påvirkning av disse kreftene jobber kilsveiser for å skjære i to retninger.
Hvis virkningslinjen til kraften H1 ikke passerer gjennom midten av flensen, beregnes sømmene og boltene under hensyntagen til eksentrisiteten.
Ved store støttemomenter og hvis det er nødvendig å øke stivheten til grensesnittet mellom stang og søyle, er det tilrådelig å sveise forbindelsen til den øvre korden til søylen.
Ved stiv tilkobling av fagverk med søyler (støttet fra siden), er det for enkel installasjon tilrådelig å bruke undertak med nedadgående støttestøtte (med en annen løsning er det vanskelig å plassere fagverket mellom flensene på søylen). Støttetrykket til fagverksstolen overføres gjennom en høvlet ende fra et bord sveiset til veggen av søylen. Flensen til støtteenheten er festet til veggen av søylen med bolter med normal nøyaktighet. Den nedre korden på sperrestolen er gjort forkortet (slik at den ikke trenger å bringes inn i søylen) og festes med et overlegg til kantene av søylen.
Støtten av sperrestoler på undertakstoler utføres i de fleste tilfeller ved hjelp av et hengslet system. Med kontinuerlige takstoler, for å sikre stivheten til enheten, er det nødvendig å dekke de øvre akkordene til takstolene med et overlegg designet for å absorbere kraften fra støttemomentet. I den nedre kordemontasjen presser denne kraften fagverksflensen til stativet, og det kreves ingen ekstra elementer for å oppfatte den.
Geometriske diagrammer av hovedtypene av stålfagverk, dimensjonene til spennene de dekker og deres anvendelse (inkludert å kunne identifisere dem på tegningen); gårdselementer.
Fagverk av stål kan ha ulike former og fasonger, valg av fagverkstype avhenger av formålet og plassplanleggingsløsningen til industribygget. Fagverk med parallelle akkorder, polygonale, trekantede, med parallelle akkorder med stramming, segmental, parabolsk osv. brukes.
Takstoler med parallelle belter - for bygninger med flatt tak, samt for montering av sperrekonstruksjoner. Spennene deres er opptil 60 m eller mer. Polygonal bindingsverk monteres på takbelegg med rulletak for spenn på opptil 36 m. Trekantede bindingsverk gjør det mulig å implementere belegg med bratte tak laget av asbestsement eller stålplater, som et resultat av at takstolenes høyde i midten av spennet når betydelige størrelser, og dette begrenser deres spenn til 36 m. 48 m. I masseindustrien. I konstruksjon brukes enhetlige polygonale takstoler med et spenn på 24, 30 og 36 m med en helning på den øvre korden på 1:8 (fig. 25.8, a) og flate med parallelle belter (fig. 25.8, b), som rulletak er montert på. I noen tilfeller er slike takstoler anordnet for å dekke 18 meter spenn.
Gårder med bratte skråninger (fig. 25.8, V) brukes til spennvidder på 18, 24, 30 og 36 m for tak laget av platematerialer. Dimensjonene på fagverkspanelene er enhetlige og tilsvarer forstørrede moduler, dvs. 1,5 m. Høyden på de polygonale fagverkene på støtter for alle spenn antas å være den samme - 2,2 og 0,45 m for bratt skråtak.
Langspennede fagverk (fig. 25.9) kan dekke spenn på opptil 90 m og ha ulike gittermønster: trekantet, avstivet, kryss osv. Valg av gittermønster avhenger av belastningspåføringens art, omrisset og høyden på takstolene.
Støtten til takstoler på stålsøyler kan være hengslet eller stiv. Med en hengslet forbindelse (fig. 25.11, a) er fagverket støttet på toppen av søylen med den fremspringende kanten av støttekilen, og opprettholder sentreringen av elementene i fagverket og søylen. For å bære lasten er den øvre delen av hodet forsterket med en eller to vertikale ribber. Fagverkets støtteenhet er koblet til søylen med ankerbolter, for hvilke hodet ender med en horisontal membran.
Med en stiv tilkobling er den nedre støtteenheten til fagverket installert på monteringsbordet (fig. 25.11, b), som er et snitt av en stor rullet vinkel, som er festet til søylen med bolter og sveising. I fig. 25.11, c viser en stiv rammeforbindelse av to fagverk med tilstøtende spenn til hverandre og mellom fagverket og rammesøylen.
48. Sikre romlig stivhet og stabilitet av stålrammen til en en-etasjes industribygning: typer tilkoblinger og hvor de er installert.
1-portal vertikal (søylestigning 12m), kryss (søylestigning 6m). Installasjon på hver rad kun i midten av temperaturblokken, slik at termiske deformasjoner av ytterveggene ikke fører til lokal ødeleggelse av tilkoblingene til veggpanelene.
Portalkommunikasjonstrinn 12m. Koblingene er laget av valsede stålelementer. Tilkoblinger er installert i krandelene av søylen eller langs hele høyden. I bygninger uten kraner eller i en høyde på inntil 6 m er det ikke tilrettelagt koblinger. Koblinger er installert over krandelen under tungt arbeid med kraner.
2-For å øke stivheten til beleggskiven, installeres vertikale forbindelser i belegget i endene av temperaturblokken i ekstreme trinn. Den øvre korden til det avstivede fagverket er festet til den øvre korden på sperrene. Bunnakkord til toppen av kolonnene.
For kraftige kraner gjelder det samme (vertikale koblinger i dekselet). I midten av temperaturblokken.
3-Vertikale koblinger i belegget er ikke installert med skråtak og når høyden på sperrekonstruksjonene på støtten er mindre enn 0,9 m, samt når det er undertakkonstruksjoner.
4-RC eller stål avstandsbjelker hviler på sveisede stolper i toppnivå av søylene. Installer langs alle rader med kolonner uten vertikale forbindelser. Når du bruker en sperrestruktur, installeres avstandsstykker kun i de ytre radene.
På grunn av den begrensede lengden på rullede produkter, så vel som på grunn av transportforhold, må fagverk med store spennvidder (l > 18 m) deles inn i separate sendeelementer, som som regel tilordner monteringsskjøter i midten av spennet .
Når du designer skjøter, er det nødvendig å følge den grunnleggende skjøteregelen: Tverrsnittsarealet til støtteelementene må ikke være mindre enn tverrsnittsarealet til de sammenføyde elementene. Skjøtene til truss akkorder kan plasseres både i noder og i paneler. Plasseringen av belteforbindelsen i knuten er mer praktisk, siden i dette tilfellet brukes en del av kile som et leddelement.
Det enkleste ledddesignet er å overlappe midjevinklene med rumpevinkler av samme profil. Figur a viser en sveiset skjøt, og figur b viser en naglet skjøt av fagverkets nedre korde. I en sveiset skjøt trimmes flensene til støtvinkelen for å unngå konsentrasjon av sømmer ved fjærene, samt for en mer jevn kraftoverføring.
Skjøten til den øvre akkorden, vanligvis plassert ved ryggkanten av fagverket, kan utføres på samme måte som leddet til den nedre akkorden, og dekker den med bøyde rumpehjørner. Figur a viser en slik skjøt, med kile forlenget oppover for å feste lanternestrukturen. Denne skjøten, som i hovedsak gjentar ideen om naglede skjøter, fikk også en annen løsning, vist i figur b.
Her kompenserer kilens T-seksjon fullstendig for tverrsnittet til de to hjørnene. Det anbefales bare å angi størrelsen h på en slik måte at tyngdepunktet til den T-formede kile faller sammen med aksen til midjehjørnene; i tilfelle feiltilpasning, er det nødvendig å sjekke kile ikke bare for kompresjon, men også for bøying fra et øyeblikk lik aksialkraften i beltet multiplisert med eksentrisiteten til kraften i forhold til tyngdepunktet til kile.
For å gjøre det lettere å påføre sømmer i kantene av beltets hjørner, bør bredden på den horisontale stangen ikke overstige 2 timer. Utformingen av skjøten i henhold til figur b er praktisk for installasjon på grunn av tilstedeværelsen av et horisontalt bord som lanternestrukturen er installert på.
Støtte noder
Rafter takstoler kan hvile på murvegger, armert betongsøyler eller elementer av stålrammen til en industribygning - stålsøyler eller takstoler. Utformingen av innfesting av bindingsverk til stålsøyler og undersperrfagverk omtales i detalj i kapittel. IX.
Bærestoler på armert betongsøyler.
Et eksempel på å støtte en fagverk på en armert betongsøyle er vist i figuren. Grunnplaten, vanligvis 16 - 20 mm tykk, er festet til søylen med ankerbolter med en diameter på 22 - 24 mm; Dimensjonene til platen bestemmes basert på den beregnede trykkmotstanden til bærematerialet. Hullene i bunnplaten er laget 2 - 3 ganger større enn diameteren til ankerboltene, tatt i betraktning mulige unøyaktigheter ved legging av sistnevnte.
For fagverk med spenn inntil 36 m stilles det vanligvis ikke krav til mobilitet av støttefester.
Detaljer
Som allerede angitt, må de komprimerte elementene til takstolene, som består av to hjørner, kobles til hverandre med små forbindelsesstrimler i mellomrommene mellom kilene.
Ellers, under påvirkning av den langsgående trykkkraften N, kan hvert hjørnemottakskraft N/2 bøye seg uavhengig av hverandre, siden et enkelt hjørne har en minimumsgyreringsradius i forhold til aksen ξ betydelig mindre enn gyrasjonsradiusen
Ved utforming av fagverksstøtteenhetene må følgende betingelser være oppfylt:
· Reaksjonsretningen må gå gjennom midten av støtteenheten;
· det komprimerte beltet må passere over støtten uten avbrudd;
· Knuten må ha tilstrekkelig stivhet.
Støtte et fagverk på en armert betongsøyle
Tykkelsen på bunnplaten antas vanligvis å være lik. Avstanden fra den horisontale flensen til den nedre korden til bunnplaten antas å være ikke mindre enn bredden på flensen for å lette sveisingen. Sentreringen av enheten og bunnplaten utføres på stiverens akse, tykkelsen av stiveren tas lik tykkelsen på pakningen.
Det er boret to hull i bunnplaten for ankerbolter M 24...M 27.
Baseplatens bredde aksepteres.
Lengde - bestemmes ut fra tilstanden til betongstyrke ved knusing.
Vi aksepterer.
Kontroller styrken når du skjærer sveisene ved å feste kile og stivere til bunnplaten, ta benet av sømmene.
Estimert lengde på sveiser tatt i betraktning manglende penetrering:
Arbeidsstress i sømmene.
Støtter fagverket på en metallsøyle (fra siden)
For å sikre stivhet er støtteenheter av de nedre og øvre akkordene festet til søylen.
Støttemontasjen til den øvre korden består av en fagverkskile og et støtteark. Støttesammenstillingen til de nedre og øvre akkordene er sentrert på aksen til støttearket. Støttesammenstillingen til den nedre korden består av en fagverkskile, et støtteark og et støttebord.
Avstanden mellom fagverksstengene og støtteplaten antas å være minst 50 mm.
Tykkelsen på støtteplaten er tatt til å være minst 20 mm, bredden - fra plasseringen av boltene som fester støtteplaten til søylen, høyden - fra styrken til sveisene som fester fagverksfoten til støtteplaten.
Støttebordet er laget i form av en planke fra et ark eller et hjørne med en kantet hylle. Bredden på støttebordet er 10...20 mm større enn bredden på støtteplaten, høyden bestemmes basert på styrken til sveisene som fester støttebordet til søylen.
Nedre støttenode.
Vi tar tykkelsen på støttearket, bredden med hull for bolter M 24. Vi tar høyden til å være 50 mm større enn høyden på støttekilen.
Vi sjekker styrken på sveisene som fester støttekilen til støttearket, tar benet på sømmen, den estimerte lengden på sømmen
Konklusjon: de aksepterte dimensjonene til sveisene tilfredsstiller betingelsen om skjærstyrke.
Vi kontrollerer styrken på støttearket når det knuses. Den beregnede motstanden mot knusing bestemmes i henhold til tabell 8.2. tar hensyn til driftsforholdskoeffisienten
Konklusjon: de aksepterte dimensjonene til støtteplaten tilfredsstiller betingelsen om knusestyrke. Bredden på støttebordet er:
Vi bestemmer høyden på støttebordet fra styrken til sveisene som fester støttebordet til søylen. Vi aksepterer tykkelsen på støttebordet. Sveisene som fester støttebordet tas med benet.
Tatt i betraktning en viss eksentrisitet i lastoverføringen, er beregningen basert på en støttereaksjon økt med 25%, da vil den nødvendige designlengden til en sveis være lik:
Figur 3.3
Arbeidslengde på sveisen.
Vi aksepterer høyden på støttebordet.
Øvre støtteenhet.
Dimensjonene til støttekilen er tatt konstruktivt, basert på plasseringen av sveisene som sikrer den øvre korden, fordi kraften i den øvre korden er null, da blir lengden på sømmene tatt til å være ikke mindre enn bredden på hjørneflensen.
Avstanden mellom støtteplaten og stangen til den øvre korden er minst 50 mm. Høyden på kile bestemmes fra tilstanden for å påføre sømmen på kanten av hjørnet, dvs. frigjøring av kile ved baken = 20 mm og utvikling av kilehøyden i retning av nodalbelastningen (. Tykkelsen på støttearket er tatt til å være 20 mm, høyde - 270 mm, bredde 200 mm.
Vi sjekker styrken på sveisene som fester støttearket til kilen, tar benet på sømmen, den estimerte lengden på sømmen
Konklusjon: de aksepterte dimensjonene til sveisen tilfredsstiller betingelsen om skjærstyrke.
Utformingen av fagverk begynner med å tegne aksiale linjer som danner det geometriske diagrammet til fagverket.
Deretter tegnes konturene til stengene slik at de aksiale linjene faller sammen med tyngdepunktene til seksjonene. For asymmetriske seksjoner (Ts, hjørner) er akselreferanser avrundet til 5 mm.
Når seksjonen av akkorden langs fagverkets lengde endres, tas en senterlinje av akkordene i det geometriske diagrammet og akkordelementene knyttes til den. For å gjøre det lettere å støtte tilstøtende elementer (for gulvstoler - gulv eller purlins), holdes den øvre kanten av akkorden på samme nivå. Stedene der tverrsnittet til beltene endres, flyttes bort fra midten av enheten i retning av mindre kraft. Risterstengene kuttes vinkelrett på stangens akse; For store stenger kan skråskjæring tillates for å redusere størrelsen på kilene. For å redusere sveisespenningene i kilene, bringes ikke gitterstengene til beltene i en avstand lik ≥ seks ganger tykkelsen på kilene, men ikke mer enn 80 mm. Det er igjen et gap på minst 50 mm mellom endene av de sammenføyde elementene i fagverkskordene, lagt med overlegg.
Tykkelsen på kilene velges avhengig av strømkreftene (tabell 7.2). Hvis det er en betydelig forskjell i kreftene i gitterstengene, kan to tykkelser brukes innenfor sendeelementet. Den tillatte forskjellen i tykkelsen på kilene i tilstøtende enheter er 2 mm.
Dimensjonene til kilene bestemmes av den nødvendige lengden på sømmene for å feste elementene. Det er nødvendig å strebe etter de enkleste konturene av kilene for å forenkle produksjonen og redusere antall trimminger.
Det er tilrådelig å forene størrelsene på kilene og ikke ha mer enn én eller to standardstørrelser per fagverk. Takstoler med et spenn på 18 - 36 m er delt inn i to sendeelementer med forstørrede ledd i midtknutene. For enkel montering og produksjon er det tilrådelig å designe slik at høyre og venstre halvtak kan byttes ut.
Gårder fra sammenkoblede hjørner
I takstoler med stenger laget av to hjørner, satt sammen av et merke, er nodene utformet på kiler som settes inn mellom hjørnene. Gitterstengene er festet til kile med flankesømmer (fig. a).
Kraften i elementet er fordelt mellom sømmene langs baken og benet av vinkelen i omvendt proporsjon med deres avstander til stangens akse:
hvor b - hjørne hylle bredde;
z 0 - avstanden fra hjørnets tyngdepunkt til baken.
a – feste avstiveren til kile; b - mellomliggende node;
c, d – understøtning av purliner og plater
Figur - Fagverksnoder fra parede hjørner
For rullede vinkler i praktiske beregninger kan verdiene til koeffisientene a 1 og a 2 hentes fra tabellen.
For å redusere spenningskonsentrasjonen føres endene av flankesveisene ut til endene av stangen med 20 mm (fig. a). Det anbefales å feste kiler til linningen med kontinuerlige sømmer med minimal tykkelse. Kilene strekker seg utover kantene på midjehjørnene med 10...15 mm (fig.b). Sømmene som fester kilen til beltet, i fravær av nodalbelastninger, beregnes på forskjellen i krefter i tilstøtende paneler av beltet (fig.b) N = N 2 – N 1. På det stedet hvor grener eller takplater hviler på den øvre korden (fig. c), føres ikke kilene opp til midjehjørnene med 10...15 mm.
Tabell - Fordeling av krefter mellom sømmer langs rumpa og fjær
For å feste purlinene, er et hjørne med hull for bolter sveiset til den øvre korden av fagverket. På steder hvor store panelplater støttes, hvis tykkelsen på kordehjørnene er mindre enn 10 mm ved en fagverksstigning på 6 m og mindre enn 14 mm ved en fagverksstigning på 12 m, forsterkes den øvre korden på takstolene med overlegg t = 12 mm for å hindre bøyning av hyllene. For å unngå å svekke delen av den øvre korden, må du ikke sveise foringene med tverrgående sømmer.
Hvis en konsentrert belastning påføres enheten (fig. c), så er sømmene som fester kilen til beltet designet for den kombinerte virkningen av langsgående kraft (fra forskjellen i krefter i beltene) og konsentrert belastning. Konvensjonelt overføres kraft F til sømseksjonene l 1 og l 2. Stress i sømmene av denne innsatsen
; (1)
fra langsgående kraft
,
hvor er l w er den totale lengden på sømmene for å feste beltet til kile.
Styrken på sømmen kontrolleres for den kombinerte virkningen av krefter i henhold til formelen
Ved beregning av noder spesifiseres vanligvis k f og nødvendig sømlengde bestemmes.
Truss-kiler med et trekantet gitter bør utformes i en rektangulær form, og med et diagonalt gitter - i form av en rektangulær trapes.
For å sikre jevn kraftoverføring og redusere spenningskonsentrasjonen, må vinkelen mellom kanten av kilen og gitterelementet være minst 15°. Skjøtene til beltene må dekkes med overlegg laget av hjørner (fig.a) (med samme tykkelse på beltene) eller ark (fig.b). For å sikre at hjørnene fungerer sammen, er de forbundet med pakninger. Avstanden mellom pakningene skal ikke være mer enn 40 i for komprimerte elementer og 80 i for strakte, hvor i er treghetsradiusen til ett hjørne i forhold til aksen parallelt med pakningen. I dette tilfellet er minst to pakninger plassert i de komprimerte elementene.
o - med hjørneoverlegg, b - med arkoverlegg
Ris. - Fagverksnoder med endring i seksjonen av beltet:
Hvis hjørnene ikke er forbundet med avstandsstykker, vurderes hvert hjørne separat under beregningen, og dets fleksibilitet bestemmes basert på minste treghetsradius i min for ett hjørne.
Utformingen av fagverksstøtteenhetene avhenger av typen støtte (metall- eller armert betongsøyler, murvegger, etc.) og koblingsmetoden (stiv eller hengslet).
Når takstolene er fritt støttet på den underliggende strukturen, er støtteenheten vist i fig. Trykket fra fagverket FR overføres gjennom platen til støtten. Arealet Apl bestemmes av bæreevnen til bærematerialet:
hvor R op er den beregnede trykkmotstanden til bærematerialet.
Platen bøyer seg på grunn av motstanden til bærematerialet på samme måte som søylebunnplaten.
Bunnplaten festes til støtten med ankerbolter. Støtteenheten er konstruert på samme måte når du støtter fagverket i nivå med den øvre korden (fig. b).
Ved hengselkobling er det enkleste å støtte fagverket på søylen ovenfra ved hjelp av et ekstra stativ (patella) (se figur).
Fagverksstøttetrykket overføres fra fagverksstøtteflensen gjennom de freste flatene til søylestøtteplaten. For klar støtte stikker støtteflensen ut 10...20 mm under kilen til støtteenheten. Arealet av flensenden bestemmes fra knusetilstanden: А³F R / R p ,
hvor Rp - designbestandighet av stål mot endeoverflateknusing (hvis det er en passform).
Figur - Fritt støttet fagverk
Ris. – Støtter fagverket på søylen ovenfra
Fagverkets øvre korde er strukturelt festet til kile av suprakolonnen med bolter med grov eller normal nøyaktighet (nøyaktighetsklasse C eller B). For å sikre at sammenstillingen ikke kan absorbere krefter fra støttemomentet og sørger for artikulering av grensesnittet, er hullene i kile laget 5...6 mm større enn diameteren til boltene.
For å designe et stivt fagverk-søylegrensesnitt, er det nødvendig å feste fagverket til søylen fra siden (fig.). Ved en stiv kobling oppstår det i tillegg til støttetrykket F R et moment M i knutepunktet Disse kreftene overføres separat.
Støttetrykket FR overføres til støttebordet. Støttebordet er laget av en plate t=30...40 mm eller, med et lite støttetrykk (FR ≤200...250 kN) fra hjørner med kuttet flens. Støtteflensen festes til søyleflensen med bolter med grov eller normal presisjon, som plasseres i hull 3...4 mm større enn boltenes diameter, slik at de ikke kan absorbere støttereaksjonen til fagverket i tilfelle. av løs støtte av flensen på støttebordet.
Ris. - Tilkobling av fagverket til søylen fra siden
Momentet dekomponeres i et par krefter N = M / h op, som overføres til de øvre og nedre akkordene på fagverket. I de fleste tilfeller har støttemomentet et minustegn, dvs. rettet mot klokken. I dette tilfellet presser kraften N flensen til den nedre kordeenheten mot søylen. Spenningene på kontaktflaten er små og trenger ikke kontrolleres. Boltene er installert strukturelt (vanligvis 8 bolter med en diameter på 20...24 mm). Hvis det oppstår et positivt øyeblikk i støtteenheten, trekker kraften flensen bort fra søylen og boltene bør kontrolleres for spenning.
Laster inn...
