Stĺpy slúžia na prenos zaťaženia z vyššie uvedených konštrukcií cez základ do zeme. Podľa toho, ako pôsobí na stĺpik zaťaženie, sa rozlišujú centrálne stlačené, excentricky stlačené a stlačeno-ohybové stĺpiky. Centrálne stlačené stĺpy pôsobia na pozdĺžnu silu pôsobiacu pozdĺž osi stĺpa a spôsobujú rovnomerné stlačenie jeho prierezu. Excentricky stlačené stĺpy a stlačené ohybové stĺpy okrem axiálneho stlačenia od pozdĺžnej sily pracujú aj na ohybe od momentu.
Stĺpce sa skladajú z troch hlavných častí: tyč , ktorý je hlavným nosným prvkom stĺpa; hlavu , slúžiace ako podpora pre nadložné konštrukcie a ich upevnenie k stĺpu; základne , rozloženie sústredeného zaťaženia zo stĺpa po povrchu základu, zabezpečenie pripevnenia pomocou kotevných skrutiek.
Stĺpce sa líšia: podľa typu - konštantné a variabilné vo výškových úsekoch; podľa prevedenia sú úseky tyče plné (plnostenné) a priechodné (mriežkové).
Pri výbere typu sekcie stĺpika je potrebné usilovať sa o čo najhospodárnejšie riešenie, berúc do úvahy veľkosť zaťaženia, pohodlnosť pripojenia nosných konštrukcií, prevádzkové podmienky a výrobné možnosti.
Hlavným typom plných stĺpov spolu s valcovanými je zváraný I-nosník zložený z troch plechov valcovanej ocele, ktorý je najvhodnejší na výrobu automatickým zváraním a umožňuje jednoduché spájanie nosných konštrukcií. Jadro priechodného stĺpa tvoria dve vetvy (valcované žľaby alebo I-nosníky), vzájomne prepojené spojovacími prvkami vo forme pásov alebo výstuh, ktoré zabezpečujú spoločnú prevádzku vetiev a výrazne ovplyvňujú stabilitu stĺpa ako celku a jej pobočky.
Trojuholníková mriežka výstuh je tuhšia ako lamely, pretože tvorí priehradu v rovine čela stĺpa, ktorej všetky prvky pracujú pod osovými silami. Odporúča sa na použitie v stĺpoch zaťažených pozdĺžnou silou väčšou ako 2500 kN alebo so značnou vzdialenosťou medzi vetvami (viac ako 0,8 m). Dosky vytvárajú nevystužujúci systém v rovine čela stĺpu s tuhými uzlami a ohybovými prvkami.
Pre kontrolu a prípadný náter vnútorných plôch v priechodných stĺpoch dvoch vetiev sa medzi prírubami vetiev vytvorí medzera minimálne 100 mm.
Schéma návrhu stĺpca
Ryža. 4.1. Schéma návrhu stĺpca
Vypočítaná dĺžka stĺpca lef berúc do úvahy spôsoby upevnenia stĺpa v základoch a jeho spárovania s nosníkom susediacim v hornej časti sa predpokladá, že sa rovná:
lef = μ l,
Kde l – geometrická dĺžka stĺpca;
μ – koeficient efektívnej dĺžky v závislosti od podmienok upevnenia jeho koncov a typu zaťaženia (pri pôsobení pozdĺžnej sily na stĺp zhora: μ = 1 – s kĺbovým upevnením oboch koncov stĺpika; μ = 0,7 – keď je jeden koniec stĺpika pevne pripevnený a druhý je zavesený).
Keď sú nosníky podopreté na stĺpe zhora, stĺp sa na hornom konci považuje za kĺbový. Ukotvenie stĺpa v základe môže byť kĺbové alebo tuhé. Ak je základ dostatočne masívny a základňa stĺpa je vyvinutá a má spoľahlivé ukotvenie, možno stĺp považovať za privretý v základoch.
Výpočet pevnosti prvkov vystavených centrálnemu stlačeniu silou N by sa mali vykonávať podľa vzorca
Kde An– čistá plocha prierezu.
Výpočet stability kolóny pri centrálnom stlačení sa vykonáva podľa vzorca
Kde φ – koeficient stability pri centrálnom stlačení, braný podľa podmienenej flexibility pre rôzne typy kriviek stability podľa tabuľky. 3.11.
4.1. Výpočet valcovacej kolóny
Príklad 4.1. Vyberte masívny stĺp z valcovaných I-nosníkov širokých prírubových stĺpov s výškou l= 6 m. Stĺpik je sklopný dole a hore. Návrhová pozdĺžna sila N= 1000 kN. Konštrukčný materiál – oceľ triedy C245 s konštrukčnou odolnosťou Rr γ s= 1.
Ryža. 4.2. Sekcia rolovacieho stĺpa
Odhadované dĺžky stĺpa určíme v rovinách kolmých na osi x-x A ooh:
Je nastavená predpružnosť stredne dlhých stĺpov so silou do 2500 kN λ = 100...60. Akceptujeme λ = 100.
Podmienená flexibilita stĺpca je určená vzorcom
V"(pozri tabuľku 3.12) určíme koeficient stability pri centrálnom stlačení j= 0,560.
Vypočítame požadovanú plochu prierezu:
Nájdite požadované polomery otáčania:
Zo sortimentu akceptujeme širokoprírubový I-nosník Ι 23 K2/GOST 26020-83, ktoré majú prierezovú plochu A= 75,77 cm2; polomery otáčania і X= 10,02 cm a і r= 6,04 cm.
Definícia flexibility:
λ X = lX/і X= 600 / 10,02 = 59,88; λ r = lr/і r= 600 / 6,04 = 99,34.
Podmienená maximálna flexibilita stĺpika
Podľa podmienenej flexibility r definovať j= 0,564.
Skontrolujeme stabilitu stĺpa v rovine najmenšej tuhosti (vzhľadom na os y-r):
Sekcia bola prijatá.
Ak nie je splnená podmienka stability stĺpa, upravia sa rozmery sekcie (prijíma sa vedľajší počet valcovaných výrobkov podľa sortimentu) a opätovne sa skontroluje.
4.2. Výpočet a návrh spojitého zváraného stĺpa
Príklad 4.2. Vyberte masívny zváraný stĺp symetrického I-prierezu, vyrobený z troch valcovaných plechov, podľa príkladu 3.4. V spodnej časti je stĺp pevne upnutý v základoch, v hornej časti je kĺbovo spojený s nosníkmi. Značenie: vrchol plošiny pracovnej plošiny 13 m Materiál konštrukcie podľa tabuľky. 2.1 – oceľ triedy C245 s konštrukčnou odolnosťou Rr= 24 kN/cm2. Faktor pracovných podmienok γ s= 1.
Návrhová schéma stĺpa na obr. 4.1. Pozdĺžna sila N, ktorý stláča stĺp, sa rovná dvom reakciám (priečnym silám) od hlavných nosníkov spočívajúcich na stĺpe:
N = 2Q max = 2 1033,59 = 2067,18 kN.
Geometrická dĺžka stĺpa (od základu po spodok hlavného nosníka) sa rovná úrovni podlahy pracovnej plošiny mínus skutočná konštrukčná výška podlahy, ktorá sa skladá z výšky hlavného nosníka na podpere. h o , výška nosníka paluby hmld a hrúbka podlahy tn plus hĺbka základne stĺpa pod úrovňou dokončenej podlahy (akceptovaná je hĺbka 0,6 - 0,8 m):
Ak je v klietke nosníkov pomocný nosník (keď sú nosníky spojené podlahou), výška nosníka sa pripočíta k výške podlahy hbv.
Vypočítané dĺžky stĺpov v rovinách kolmých na osi x-x A ooh:
Ryža. 4.3. Rez masívneho zváraného stĺpa
Nastavuje sa flexibilitou stĺpca s priemernou dĺžkou v rámci λ = 100 – 60 pre stĺpy so silou do 2500 kN; λ = 60 – 40 – pre stĺpy so silou 2500 –4000 kN; pre výkonnejšie stĺpy sa akceptuje flexibilita λ = 40 – 30.
Akceptujeme λ = 80.
Podmienená flexibilita stĺpika
Podľa podmienenej flexibility pre I-prierez s krivkou stability typu „ V"určíme koeficient stability pri centrálnom stlačení j= 0,697 (pozri tabuľku 3.11).
Požadovaná plocha prierezu stĺpika
Požadované polomery otáčania sekcie:
ix = iy = lX/l= 813/80 = 10,16 cm.
Použitie zo stola. 4.1 závislosti polomeru otáčania od typu prierezu a jeho rozmerov (výška h a šírka b), definujeme pre I-lúč:
h =iX/k 1 = 10,16 / 0,43 = 23,63 cm;
b =ir/k 2 = 10,16 / 0,24 = 42,33 cm;
Z technologických dôvodov (z podmienky automatického zvárania pásových švov) je výška steny hw by nemala byť menšia ako šírka pásu bf. Priraďujeme rozmery sekcií a spájame ich so štandardnou šírkou listov: 
Ďalšie výpočty sa vykonávajú iba vzhľadom na os ooh, pretože ohybnosť tyče vzhľadom na túto os bude takmer dvakrát väčšia ako vo vzťahu k osi x-x.
Hrúbka steny je stanovená na minimum na základe podmienky jej lokálnej stability a odoberá sa v rozmedzí 6 - 16 mm.
Obmedzenie podmienenej flexibility
Flexibilita steny (pomer konštrukčnej výšky steny k hrúbke hw/tw) v stredovo stlačených I-nosníkových stĺpoch by podľa podmienky miestnej stability steny nemala prekročiť 
kde sú hodnoty určené z tabuľky. 4.2.
Určte hrúbku steny pri 
Stenu prijímame z plechu s prierezom 400´8 mm s plochou prierezu
Ak je z konštrukčných dôvodov hrúbka steny tw akceptovali menej tw, min od podmienky lokálnej stability, potom by stena mala byť spevnená párovým alebo jednostranným pozdĺžnym výstužným rebrom rozdeľujúcim konštrukčnú časť steny na polovicu (obr. 4.4). Pozdĺžne rebrá by mali byť zahrnuté v konštrukčnom priereze tyče:
Acalc =A+å Ap.
Legenda:`
l– podmienená pružnosť prvku, ktorá sa berie do úvahy pre stabilitu pri centrálnom stlačení;
`l 1 – podmienená pružnosť prvku, zohľadnená pre stabilitu v rovine momentu.
Poznámky: 1. Škatuľové profily zahŕňajú uzavreté pravouhlé profily (kompozitné, ohýbané pravouhlé a štvorcové).
2. V krabicovej časti s m> hodnota 0 ` luw by mala byť určená pre stenu rovnobežnú s rovinou ohybového momentu.
3. Pre hodnoty 0 < m < hodnota 1,0 ` luw by sa mala určiť lineárnou interpoláciou medzi hodnotami vypočítanými pomocou m= 0 a m= 1,0.
Pomer šírky presahu police bef = (bf – tw)/2 = (40 – 8) / 2 = 19,6 cm
na hrúbku police tf v centrálne stlačených prvkoch s podmienenou flexibilitou
l= 0,8 – 4 podľa podmienky lokálnej stability police nesmie prekročiť
odkiaľ určíme minimálnu hrúbku police:
Požadovaná plocha jednej police
Ryža. 4.4.
Požadovaná hrúbka police
Akceptujeme
Výška sekcie
h = hw + 2tf= 400 + 2 ∙ 1,2 = 42,4 cm.
Oblasť police
Vypočítame geometrické charakteristiky úseku:
- námestie
– moment zotrvačnosti okolo osi ooh(zanedbáme moment zotrvačnosti steny)
– polomer zotrvačnosti
– skutočná flexibilita
– podmienená flexibilita
– koeficient stability pri centrálnom stlačení
Všeobecná stabilita stĺpca vzhľadom na os y-y
Kontrola celkovej stability stĺpa vzhľadom na os y-r:
Kde gs= 1 – koeficient pracovných podmienok podľa tabuľky. 1.3.
Podpätie v stĺpci
Sekcia bola prijatá.
Ak nie je splnená podmienka stability stĺpa, rozmery sekcie sa upravia a prekontrolujú. Úprava sa spravidla vykonáva zmenou veľkosti políc, za predpokladu povinného dodržania podmienky ich miestnej stability.
Na spevnenie obrysu úseku a steny stĺpa, keď 
nainštalujte priečne výstuhy umiestnené vo vzdialenosti a= (2,5...3)hw jeden od druhého; Každý vysielací prvok musí mať aspoň dve rebrá (pozri obr. 4.4). Minimálne rozmery vyčnievajúcej časti br a hrúbka tr priečne výstuhy sa odoberajú rovnakým spôsobom ako v hlavnom nosníku.
Kontrolujeme:
inštalácia priečnych výstuh nie je potrebná.
V miestach, kde k stĺpu priliehajú väzníky, nosníky, vzpery a iné prvky, sú v zóne prenosu sústredenej sily inštalované výstuhy bez ohľadu na hrúbku steny.
Spojenie medzi pásom a stenou sa vypočíta pre šmyk podľa vzorca
Kde T = QfikciaSf/ja– šmyková sila na jednotku dĺžky spôsobená
konvenčná šmyková sila
Qfikcia = 7,15 ∙ 10 –6 (2330 – E/Rr)N/φ ,
Tu φ – koeficient stability pre stredovú kompresiu, ktorý sa berie pri výpočte na základe podmienenej pružnosti stĺpa vzhľadom na os X- X;
Sf– statický moment pásu stĺpa vzhľadom na os X- X;
jaX– moment zotrvačnosti časti stĺpika.
V centrálne stlačených stĺpoch je šmyková sila nevýznamná, pretože priečna sila vznikajúca náhodnými vplyvmi je malá. Spojenie medzi stenou a policami sa vykonáva automatickým zváraním. Minimálne rameno zvaru je prijaté štrukturálne v závislosti od maximálnej hrúbky zváraných prvkov ( t max = tf= 12 mm) kf= 5 mm.
4.3. Výpočet a návrh priechodného stĺpa
Príklad 4.3. Vyberte priechodný stĺp z dvoch kanálov spojených doskami (obr. 4.5) podľa príkladu 4.2.
Ryža. 4.5.
Výpočet priechodných stĺpcov vzhľadom na os materiálu X- X určiť číslo profilu a výpočtom vzhľadom na voľnú os r- r, vyrábané rovnakým spôsobom ako masívne stĺpy, avšak pri nahradení pružnosti tyče zníženou flexibilitou je priradená vzdialenosť medzi vetvami, ktorá zabezpečuje rovnakú stabilitu tyče v dvoch na seba kolmých rovinách.
4.3.1. Výpočet stĺpca pre stabilitu vzhľadom na os materiálu x-x
Odporúča sa vopred špecifikovať flexibilitu: pre stredne dlhé stĺpy 5 - 7 m s návrhovým zaťažením do 2500 kN je akceptovaná flexibilita l= 90 – 50; so zaťažením 2500 – 3000 kN – l= 50 – 30, pre vyššie stĺpy je potrebné nastaviť pružnosť o niečo väčšiu.
Maximálna flexibilita stĺpca 
Kde 
– koeficient zohľadňujúci neúplné využitie únosnosti stĺpa, minimálne 0,5. Keď je nosnosť stĺpa plne využitá lu= 120.
Buďme flexibilní l = 50.
Podmienená flexibilita
Podľa tabuľky 3.12 určíme typ krivky podľa typu akceptovaného úseku (typ „ b“). Podľa tabuľky. 3.11 podmienená flexibilita = 1,7 zodpovedá koeficientu stability pri centrálnom stlačení j = 0,868.
Nájdite požadovanú plochu prierezu pomocou vzorca
Požadovaná plocha jednej pobočky
Požadovaný polomer otáčania vzhľadom na os X-X
Podľa požadovanej oblasti Ab a polomer otáčania iX Zo sortimentu (GOST 8240-93) vyberáme dva kanály č. 36 s nasledovnými charakteristikami sekcie:
Ab= 53,4 cm2; A= 2Ab= 53,4 x 2 = 106,8 cm2; jaX= 10820 cm4; ja 1 = 513 cm4;
iX= 14,2 cm; i 1 = 3,1 cm; hrúbka steny d= 7,5 mm; šírka police bb= 110 mm; odkaz na ťažisko z o = 2,68 cm; lineárna hustota (hmotnosť 1 lineárneho metra) 41,9 kg/m.
Ak je maximálny profil kanála = 2 = 22926,7 cm 4.
Polomer zotrvačnosti
Pružnosť stĺpcov
λ r = lr/ir = 813 / 14,65 = 55,49.
Vzhľadom na flexibilitu
Podmienečne znížená flexibilita
Podľa tabuľky 3.11 v závislosti od typu krivky stability ″ b″ určujeme koeficient stability pri centrálnom stlačení φ = 0,830.
Kontrolujeme:
Stabilita stĺpca vzhľadom na os r- r zabezpečené.
Podpätie v stĺpci
čo je prípustné v zloženom úseku podľa SNiP.
V stĺpoch s mriežkou treba skontrolovať aj stabilitu jednotlivej vetvy v oblasti medzi susednými mriežkovými uzlami.
Dizajnová sila
Nb = N/2 = 2 067,18 / 2 = 1 033,59 kN.
Odhadovaná dĺžka vetvy (pozri obr. 34)
l 1 = 2b o tgα= 2 · 28,64 · 0,7 = 40,1 cm.
Sekčná oblasť pobočky Ab= 53,4 cm2.
Polomer otáčania rezu [ 36 vzhľadom na os 1-1 i 1 = 3,1 cm.
Flexibilita pobočky
Podmienená flexibilita pobočky
Centrálny koeficient stability kompresie pre typ krivky stability ″ b″ φ = 0,984.
Kontrolujeme stabilitu samostatnej pobočky:
Stĺpová vetva v oblasti medzi susednými mriežkovými uzlami je stabilná.
Výpočet trojuholníkovej mriežky
Výpočet trojuholníkovej mriežky priechodného stĺpa sa vykonáva ako výpočet priehradovej mriežky, ktorej prvky sú vypočítané pre osovú silu z konvenčnej priečnej sily. Qfikcia(pozri obr. 4.8). Pri výpočte priečnych výstuh priečnej mriežky so vzperami je potrebné vziať do úvahy dodatočnú silu, ktorá vzniká v každej výstuhe zo stlačenia vetiev stĺpa. Sila v ortéze je určená vzorcom
Rez vzpery z rovnakého uhla ∟ 50 × 50 × 5 , predtým akceptované pri výpočte tyče priechodného stĺpa ( Ad= 4,8 cm 2), skontrolujeme stabilitu, na to vypočítame:
– odhadovaná dĺžka ortézy
ld = bo/cos α = 28,64 / 0,819 = 34,97 cm;
– maximálna flexibilita ortézy
Kde iáno= 0,98 cm – minimálny polomer otáčania uhlovej časti vzhľadom na os rO- rO(podľa sortimentu);
– podmienená flexibilita ortézy
– φ min = 0,925 – minimálny koeficient stability pre typ krivky stability ″ b″;
– γ s= 0,75 – koeficient pracovných podmienok, berúc do úvahy jednostranné pripevnenie vzpery z jedného rohu (pozri tabuľku 1.3).
Skontrolujeme stabilitu stlačenej ortézy pomocou vzorca
Stabilita ortézy je zabezpečená.
Dištančné vložky slúžia na zníženie projektovanej dĺžky vetvy stĺpa a sú vypočítané pre silu rovnajúcu sa konvenčnej šmykovej sile v hlavnom stlačenom prvku ( Qfikcia/2). Zvyčajne sa berú s rovnakým prierezom ako výstuhy. Bod pripevnenia vzpery k vetve stĺpa vypočítame mechanizovaným zváraním pre silu v vzpere Nd= 16,37 kN. Zvar vypočítame na základe kovu hranice fúzie.
Sily vnímané švami sa vypočítajú pomocou nasledujúcich vzorcov
- na zadku
No = (1 – α )Nd= (1 – 0,3) 16,37 = 11,46 kN;
NP = α Nd= 0,3 · 16,37 = 4,91 kN.
Určenie minimálnej dĺžky švu na pierku kf= tyy– 1 = 5 – 1 = 4 mm, nájdite odhadované dĺžky švíkov:
- na zadku
lw,o = No/(β zR wz γwzγ c) = 11,46 / (1,05 · 0,4 · 16,65 · 1 · 1) = 1,64 cm;
lw,P= NP/(β zRwzγ wzγ c) = 4,91 / (1,05 · 0,4 · 16,65 · 1 · 1) = 0,7 cm.
Akceptujeme minimálnu konštrukčnú dĺžku zvaru na tupo a pero lw,o = lw,P= 40 + 1 = 50 mm.
Ak nie je možné umiestniť zvary v rámci šírky vetvy, potom na zväčšenie dĺžky švíkov je možné vycentrovať výstuhy na čele stĺpa.
Pri delení kolóny na expedičné značky z dôvodu prepravných podmienok by mali byť expedičné prvky priechodných stĺpov s mriežkami v dvoch rovinách zosilnené membránami umiestnenými na koncoch expedičného prvku. V priechodných stĺpoch so spojovacou mriežkou v rovnakej rovine by mali byť umiestnené membrány po celej dĺžke stĺpa minimálne každé 4 m. Hrúbka membrány je 8 - 14 mm (obr. 4.9).
Ryža. 4.9.
4.4. Návrh a výpočet hláv stĺpov
Hlavný nosník spočíva na stĺpe zhora a predpokladá sa, že rozhranie je kĺbové. Pozdĺžna tlaková sila N z hlavných nosníkov sa prenáša cez podpernú dosku obojstranne hobľovanú s hr tna= 16 – 25 mm priamo na rebrá hlavy plného stĺpa a na membránu v priechodnom stĺpe.
Konce stĺpika, rebrá a membrána sú frézované. Prenos sily z rebier na stenu stĺpa a z membrány na steny vetiev stĺpa sa uskutočňuje zvislými zvarmi. Doska sa používa na upevnenie nosníkov k stĺpu pomocou montážnych skrutiek, ktoré fixujú konštrukčnú polohu nosníkov. Zvary pripevňujúce dosku k stĺpu sú konštrukčne navrhnuté s ramenom minimálnej veľkosti, brané podľa najväčšej hrúbky spájaných prvkov (pozri tabuľku 3.6). Rozmery dosky v pôdoryse sa považujú za väčšie ako obrys stĺpa o 15 - 20 mm v každom smere, aby sa prispôsobili zvarom.
Na dodanie tuhosti vertikálnym rebrám a membráne, ako aj na spevnenie stien tyče stĺpa alebo vetiev priechodného stĺpa pred stratou stability v miestach, kde sa prenáša veľké sústredené zaťaženie, sú vertikálne rebrá zospodu orámované horizontálnym stužovač.
4.4.1. Pevná hlava stĺpika
Hlava sa skladá z platničky a rebier (obr. 4.10).
Ryža. 4.10.
Požadovaná plocha zvislého párového rebra je určená zo stavu zrútenia:
Hrúbka plutvy
kde je podmienená dĺžka distribúcie na-
zaťaženie rovné šírke nosného rebra hlavného nosníka bh plus dve hrúbky dosky hlavy stĺpa ( tna akceptované 25 mm).
Šírka rebier (vyčnievajúca časť)
Berieme dve zvislé rebrá s prierezom 140´22 mm.
Vertikálne rebro kontrolujeme na lokálnu stabilitu.
Výška nosného rebra sa určuje na základe umiestnenia zvarov, ktoré zabezpečujú prenos sily N od rebier k stene stĺpa.
Špecifikujeme nohu zvarového švu kf= 7 mm (v rámci konštrukčných požiadaviek kf , min = 7 mm pre mechanizované zváranie plechov t max = 25 mm a – najmenšia hrúbka spájaných prvkov).
Požadovaná dĺžka švu
Ak vezmeme do úvahy 1 cm na kompenzáciu defektov v koncových častiach švu pozdĺž jeho dĺžky, nakoniec akceptujeme výšku rebra hr= 45 cm.
Odhadovaná dĺžka švu by nemala byť väčšia ako 85 β fkf.
Skontrolujeme to pomocou vzorca
Pri tenkých stenách plného stĺpa je hrúbka steny tw skontrolujte šmyk pozdĺž okrajov upevnenia nosných zvislých rebier. Požadovaná hrúbka steny
ktorá je väčšia ako prípustná hrúbka steny tw= 8 mm. Stenu stĺpa lokálne spevníme tak, že časť steny vo výške hlavy nahradíme hrubšou vložkou. Akceptujeme hrúbku vložky t ′ w= 18 mm.
Na zníženie koncentrácie napätia pri zváraní prvkov na tupo rôznych hrúbok vykonávame na prvku väčšej hrúbky úkosy so sklonom 1:5. Šírka vodorovných výstužných rebier sa rovná šírke vertikálnych podporných rebier bs= br= 140 mm. Hrúbka rebra sa určuje podľa stavu jeho stability:
musí byť minimálne Prijmeme párové rebro z plechu s prierezom 140×10 mm.
4.4.2. Hlava priechodného stĺpca
Hlava sa skladá z dosky a membrány, podopreté vodorovnou výstužou (obr. 4.11).
Ryža. 4.11.
Výpočet sa vykonáva podobne ako pri výpočte hlavy tuhého stĺpa.
Hrúbka membrány td určené výpočtom drvenia v dôsledku axiálnej sily N:
kde je podmienená dĺžka rozloženia sústredeného zaťaženia (pozri ustanovenie 4.4.1).
Akceptujeme td= 22 mm.
Výška membrány sa určuje z podmienky prerezania stien vetiev stĺpa ( d= 7,5 mm – hrúbka steny pre zvolený kanál):
hd = N/(4DRsγ c) = 2067,18 / (4 · 0,75 · 13,92 · 1) = 49,5 cm.
Akceptujeme hd= 50 cm.
Skontrolujeme membránu na šmyk ako krátky lúč:
Kde Q = N/2 = 2067,18 / 2 = 1033,59 kN .
Nie je splnená podmienka pevnosti. Akceptujeme hrúbku membrány td= 25 mm a znova skontrolujte:
Určujeme rameno zvaru, vyrobené mechanizovaným zváraním a zabezpečenie pripevnenia membrány k stene vetiev stĺpa (výpočet pre hranicu roztavenia kovu):
Kde lw = hd– 1 = 50 – 1 = 49 cm – odhadovaná dĺžka švu rovná výške membrány mínus 1 cm, berúc do úvahy chyby v koncových častiach švu.
Prijímame stehovú nohu kf= 7 mm, čo zodpovedá jeho minimálnej hodnote pre mechanizované zváranie prvkov t= 25 mm.
Odhadovaná dĺžka bočného švu by nemala byť väčšia ako 85 β fkf. Kontrolujeme: lw = 49 < 85 × 0,9 × 0,7 = 53,5 см. Условие выполняется.
Zoberie sa hrúbka vodorovnej výstuže ts= 10 mm, podľa toho, ktorá hodnota je väčšia 
šírka bs zo stavu stability hrany priradíme:
Akceptujeme bs= 30 cm.
4.5. Návrh a výpočet základne stĺpa
Základňa je nosná časť stĺpa a slúži na prenos síl zo stĺpa na základ. Pre relatívne malé návrhové sily v stĺpoch (do 4000 - 5000 kN) sa používajú pätky s priečnikmi. Sila zo stĺpovej tyče sa prenáša cez zvary na dosku, ktorá spočíva priamo na základoch. Pre rovnomernejší prenos tlaku z dosky na základ je možné v prípade potreby zvýšiť tuhosť dosky inštaláciou ďalších rebier a membrán.
Základňa je zaistená upevnením jej konštrukčnej polohy na základ pomocou kotevných skrutiek. V závislosti od upevnenia je stĺp sklopný alebo pevne spojený so základom. V kĺbovej základni sú kotviace skrutky s priemerom 20–30 mm pripevnené priamo k základovej doske, ktorá má určitú pružnosť, ktorá zabezpečuje poddajnosť pri pôsobení náhodných momentov (obr. 4.12).
Ryža. 4.12. Základňa stĺpca na Ryža. 4.13.
Aby bol umožnený určitý pohyb (narovnanie) stĺpa pri jeho montáži v konštrukčnej polohe, priemer otvorov v doske pre kotviace skrutky sa považuje za 1,5 - 2-krát väčší ako je priemer kotiev. Na kotviace skrutky sa nasadia podložky s otvorom o 3 mm väčším ako je priemer skrutky a po napnutí skrutky maticou sa podložka privarí k doske. Pri tuhej spojke sú kotvové skrutky pripevnené k jadru stĺpa cez priečne podpery, ktoré majú výraznú vertikálnu tuhosť, čo vylučuje možnosť otáčania stĺpa na základe. V tomto prípade sa skrutky s priemerom 24–36 mm uťahujú ťahom blízkym konštrukčnej odolnosti materiálu skrutky. Hrúbka kotevnej dosky je tap= 20 – 40 mm a šírka bap rovný štyrom priemerom otvorov pre skrutky (obr. 4.13).
Konštrukcia základne musí zodpovedať spôsobu jej spojenia so základom prijatým v schéme konštrukcie stĺpa. Na výpočet a návrh bola prijatá stĺpová základňa s pevným upevnením k základu.
4.5.1. Určenie rozmerov základovej dosky v pôdoryse
Návrhovú silu v stĺpe určujeme na základnej úrovni, berúc do úvahy vlastnú hmotnosť stĺpa:
Kde k= 1,2 – návrhový faktor, ktorý zohľadňuje hmotnosť mriežky, základných prvkov a hlavy stĺpa. Predpokladá sa, že tlak pod doskou je rovnomerne rozložený. V centrálne stlačenom stĺpe sú rozmery dosky v pôdoryse určené z pevnostného stavu základového materiálu:
Kde r– koeficient v závislosti od charakteru rozloženia lokálneho zaťaženia po ploche drvenia (s rovnomerným rozložením napätia r =1);
Rb , lok– návrhová odolnosť betónu voči rozdrveniu pod doskou, určená vzorcom
Rb , lok= αφ bRb= 1 ∙ 1,2 ∙ 7,5 = 9 MPa = 0,9 kN/cm2,
Kde a= 1 – pre triedu betónu pod B25;
Rb= 7,5 MPa pre betón triedy B12,5 – vypočítaná pevnosť betónu v tlaku zodpovedajúca jeho triede a braná podľa tabuľky. 4,3;
jb– koeficient, ktorý zohľadňuje zvýšenie pevnosti betónu v tlaku v stiesnených podmienkach pod základovou doskou a je určený vzorcom
Tu Af 1 - plocha horného okraja základu, o niečo väčšia ako plocha základovej dosky Af.
Tabuľka 4.3
Návrhová odolnosť betónuR b
|
Silová trieda |
|||||||
|
Rb, MPa |
Koeficient jb nie viac ako 2,5 je akceptované pre betón triedy vyššej ako B7,5 a nie viac ako 1,5 pre betón triedy B7,5 a nižšej.
Spýtajme sa vopred jb= 1,2.
Výpočet základovej dosky
Rozmery dosky (šírka B a dĺžka L) sú priradené podľa požadovanej oblasti Af, sú viazané na obrys stĺpa (presahy základovej dosky musia byť minimálne 40 mm) a sú konzistentné so sortimentom (obr. 4.14).
Ryža. 4.14.
Nastavte šírku dosky:
B = h + 2tt + 2c= 36 + 2 1 + 2 4 = 46 cm,
Kde h= 36 cm – výška prierezu tyče stĺpika;
tt= 10 mm – hrúbka traverzy (vezmite 8 – 16 mm);
s= 40 mm – minimálny presah konzolovej časti dosky (predbežne sa predpokladá 40 – 120 mm a v prípade potreby špecifikovaný v procese výpočtu hrúbky dosky).
Požadovaná dĺžka dosky
Pri centrálne stlačenom stĺpe by základná doska mala byť takmer štvorcová (odporúčaný pomer strán L/IN≤ 1,2). Prijímame štvorcovú dosku s rozmermi IN= L= 480 mm.
Plocha dosky Af= LB = 48 · 48 = 2304 cm2.
Plocha hrany základu (rozmery hornej hrany základu nastavíme o 20 cm väčšie ako sú rozmery základovej dosky)
Skutočný pomer
Návrhová odolnosť betónu voči drveniu pod doskou
Rb , lok = 1 ∙ 1,26 ∙ 7,5 = 9,45 MPa = 0,95 kN/cm2.
Kontrola pevnosti betónu pod doskou:
Zmenšenie rozmerov dosky nie je potrebné, pretože bola prijatá s minimálnymi rozmermi v pôdoryse.
4.5.2. Určenie hrúbky základnej dosky
Hrúbka základnej dosky, podopretá na koncoch stĺpa, priečkach a rebrách, sa určuje zo stavu jej pevnosti v ohybe z odolnosti základu, ktorá sa rovná priemernému napätiu pod doskou:
V každom úseku sú z návrhového rovnomerne rozloženého zaťaženia určené maximálne ohybové momenty pôsobiace na pás široký 1 cm
Poloha zapnutá 1 , podporované na štyroch stranách:
Kde a 1 = 0,053 – koeficient, ktorý zohľadňuje zmenšenie momentu rozpätia v dôsledku podopretia dosky na štyroch stranách a je určený z tabuľky. 4,4 v závislosti od pomeru väčšej strany parciel b na menej a.
Tabuľka 4.4
Oddsa 1 na výpočet ohybu podoprenej doskyna štyroch stranách
|
b/a |
||||||||||
hodnoty b A a určené rozmermi vo svetle:
b = 400 – 2d= 400 – 2 × 7,5 = 385 mm; A= 360 mm; b/A = 385 / 360 = 1,07.
Poloha zapnutá 2 , podporované na troch stranách:
Kde b– koeficient sa berie podľa tabuľky. 4,5 v závislosti od pomeru pevnej strany dosky b 1 = 40 mm k voľnému A 1 = 360 mm.
Tabuľka 4.5
Oddsb na výpočet ohybu dosky podoprenej na troch hranách
|
b 1 /a 1 |
||||||||||
Vzťah medzi stranami b 1 /a 1 = 40/360 = 0,11; vo vzťahu k stranám b 1 /a 1 < 0,5 плита рассчитывается как консоль длиной b 1 = 40 mm (obr. 4.15).
Ohybový moment
Na konzolovej časti 3
Ryža. 4.15.
Keď je doska podopretá na dvoch okrajoch zbiehajúcich sa pod uhlom, ohybový moment pre koeficient bezpečnosti sa vypočíta ako pre dosku podoprenú na troch stranách, pričom sa vezme veľkosť a 1 diagonálne medzi okrajmi, veľ b 1, ktorá sa rovná vzdialenosti od vrcholu rohu k uhlopriečke (obr. 4.16, A).
Ak dôjde k výraznému rozdielu vo veľkosti momentov v rôznych častiach dosky, je potrebné vykonať zmeny v schéme podopretia dosky, aby sa podľa možnosti vyrovnali hodnoty momentov. To sa vykonáva nastavením membrán a rebier. Rozdeľujeme dosku na mieste 1 polovičná hrúbka membrány td= 10 mm (pozri obr. 4.15).
Pomer strán
b/a= 38,5 / 17,5 = 2,2 > 2,
Keď je doska podopretá na štyroch hranách s pomerom strán b/a> 2 ohybový moment sa určí ako pre jednopolovú trámovú dosku s rozpätím A, voľne ležiace na dvoch podperách:
Na základe najvyššej hodnoty zistených ohybových momentov pre rôzne úseky dosky určíme požadovaný moment únosnosti dosky šírky 1 cm:
kde je hrúbka dosky?
Prijímame plech s hrúbkou 30 mm.
Pri určovaní ohybového momentu M 1 ׳ v páse šírky 1 cm pre príslušný úsek dosky 1 je dovolené brať do úvahy vplyv vyloženia susedných konzolových sekcií pozdĺž dlhých strán (ako v spojitom nosníku) podľa vzorca
M 1 x = M 1 – M 3 =q(α 1 a 2 – 0,5c 2) = 0,9 (0,053 ∙ 36 2 – 0,5 ∙ 5 2) = 50,57 kN∙cm.
4.5.3. Výpočet traverzu
Hrúbka traverzy je akceptovaná tt= 10 mm.
Výška traverzy sa určuje z podmienky uloženia zvislých švíkov na pripevnenie traverzy k tyči stĺpika. Pre súčiniteľ bezpečnosti sa predpokladá, že všetka sila sa prenáša na traverzy cez štyri kútové zvary (neberú sa do úvahy zvary spájajúce tyč stĺpa priamo so základovou doskou).
Prijímame zvarovú nohu kf= 9 mm (zvyčajne nastavené v rozmedzí 8 – 16 mm, ale nie viac ako 1,2 t min). Požadovaná dĺžka jedného zhotoveného švu
mechanizované zváranie, založené na tavnej hranici
lw = N/(4β zkf Rwzγ wzγ c) = 2184 / (4 ∙ 1,05 ∙ 0,9 ∙ 16,65 ∙ 1 ∙ 1) = 34,7 cm<
< 85 β f kf= 85 · 0,9 · 0,9 = 68,85 cm.
Akceptujeme výšku traverzy s prihliadnutím na pridanie 1 cm pre chyby na začiatku a na konci švu ht= 38 cm.
Pevnosť traverzy skontrolujeme ako jednopoľový, dvojkonzolový nosník opretý o vetvy (príruby) stĺpa a prijímajúci protitlak od základu (obr. 4.16, Obr. b).
Ryža. 4.16.
Kde d= B/2 = 48 / 2 = 24 cm – šírka ložnej plochy traverzy.
Kde σ = Mop/Wt= 178,8 / 240,7 = 0,74 kN/cm2;
τ = Qatď/(ttht) = 432 / (1 38) = 11,37 kN/cm2.
Priečny prierez je akceptovaný.
Požadovaná noha vodorovných švov na prenos sily ( Nt= qtL) z jedného prechodu na dosku
kde lw = (L– 1) + 2(b 1 – 1) = (48 – 1) + 2 (4 – 1) = 53 cm – celková dĺžka vodorovných švov.
Prijímame zvarovú nohu kf= 12 mm, čo sa rovná maximálnemu prípustnému ramenu kf, max = 1,2 tt= 1,2 · 1 = 12 mm.
4.5.4. Výpočet výstužných rebier dosky
Pre navrhovanú základňu je potrebné nainštalovať výstuhy
na konzolovom úseku nie je nosná doska, preto je výpočet uvedený ako príklad pre ďalšie možnosti návrhu základne stĺpa (pozri obr. 4.16, A).M r A Qr podľa vzorca
Kde σ = Mr/Wr = 6Mr/(trhr 2) = 6 270 / (1 10 2) = 16,2 kN/cm2;
τ = Qr/(trhr) = 108 / (110) = 10,8 kN/cm2.
Rebro prijaté.
Kontrolujeme zvary pripevňujúce rebro k traverze (tyče) stĺpa na výsledné tangenciálne napätia od ohybu a šmyku.
Prideľujeme stehovú nohu kf= 10 mm.
Skontrolujeme šmykovú pevnosť kovu švu vyrobeného mechanizovaným zváraním (odhadovaná dĺžka švu lw = hr– 1 = 10 – 1 = 9 cm:
Skontrolujeme pevnosť švíkov pozdĺž hranice fúzie:
Potrebné rameno zvarov na pripevnenie rebier k základnej doske
kf = Qr/ = 108 / = 0,77 cm.
Prijímame stehovú nohu kf= 8 mm.
Stĺpová tyč je pripevnená k základnej doske pomocou konštrukčného zvaru s 7 mm nohou (pri zváraní plechov t max = tp= 30 mm).
Vysvetľujúca poznámkaI Príklad návrhu CM výkresov s použitím štandardných komponentov
Príklad navrhovania výkresov CM pomocou štandardných komponentov. Plán stĺpov v nadmorskej výške. 0,000
Príklad navrhovania výkresov CM pomocou štandardných komponentov. Prierezy 1-1 a 2-2
Príklad navrhovania výkresov CM pomocou štandardných komponentov. Tabuľky výpočtových údajov pre typické jednotky
Príklad navrhovania výkresov CM pomocou štandardných komponentov. Pozdĺžne rezy 3-3; 4-4; 5-5; 6-6
Príklad navrhovania výkresov CM pomocou štandardných komponentov. Schémy žeriavových nosníkov, brzdových plošín a spojov pozdĺž spodných pásov žeriavových nosníkov
Príklad navrhovania výkresov CM pomocou štandardných komponentov. Schémy žeriavových nosníkov
Všeobecné poznámky
II Schémy s označením stĺpov a žeriavových nosníkov
Označovanie častí spojitých nosníkov žeriavov
Označovanie stupňovitých stĺpových zostáv bez prechodu po žeriavových dráhach a stĺpových zostáv v teplotných podmienkach
Označenie jednotiek stupňovitých stĺpov s prejazdom po žeriavových dráhach a označením zastávok
Označenie stĺpových jednotiek konštantného prierezu bez prejazdu a s prejazdom po žeriavových dráhach
Označenie podperných bodov pre žeriavové nosníky na železobetónových stĺpoch
III Výrobné a inštalačné jednotky žeriavových nosníkov
Podrobnosti o zváraní nosných rebier a výstužných rebier spojitých žeriavových nosníkov so vzdialenosťou menšou ako 55 ton Jednotky 1; 2
Detaily zvárania nosných rebier a výstužných rebier spojitých žeriavových nosníkov s rozstupom viac ako 55 ton Jednotky 3; 4; 5
Montážne zvarové spoje spojitých žeriavových nosníkov. Uzly 6; 7
Montážne spoje stien spojitých žeriavových nosníkov s vysokopevnostnými skrutkami. Uzly 8; 9
Montážne spoje horných pásov spojitých žeriavových nosníkov s vysokopevnostnými skrutkami. Uzly 10; jedenásť; 12
Montážne spoje spodných pásov spojitých žeriavových nosníkov s vysokopevnostnými skrutkami. Uzly 13; 14
Umiestnenie otvorov v horných pásoch žeriavových nosníkov pri upevňovaní koľajnice na lišty a otvory v koľajnici. koľajnica P43 pri montáži na háky
Zastávky. Uzly 15; 16; 17; 18
IV Uzly pre podopretie žeriavových nosníkov na oceľových stupňovitých stĺpoch
Nosné nosníky na stupňovitom stĺpe so zdvihom menej ako 55 ton Vonkajší rad. Uzol 19
Nosné nosníky na stupňovitom stĺpe so zdvihom menej ako 55 ton Stredný rad. Uzol 20
Nosné nosníky na stupňovitom stĺpe so zdvihom viac ako 55 ton Vonkajší rad. Uzol 21
Nosné nosníky na stupňovitom stĺpe so zdvihom viac ako 55 ton Stredný rad. Uzol 22
Nosné nosníky na stupňovitom stĺpe so zdvihom menej ako 55 ton Vonkajší rad. Uzol 23
Nosné nosníky na stupňovitom stĺpe so zdvihom viac ako 55 ton Vonkajší rad. Uzol 24
Nosné nosníky na stupňovitom stĺpe s prestupom v stene stĺpa so zdvihom menej ako 55 ton Extrémny rad. Uzol 25
Nosné trámy na stupňovitom stĺpe s prestupom v stene stĺpa so zdvihom menej ako 55 ton Stredný rad. Uzol 26
Nosné trámy na stupňovitom stĺpe s prestupom v stene stĺpa so zdvihom menej ako 55 ton Extrémny rad. Uzol 27
Nosné nosníky na stupňovitom stĺpe s prestupom v stene stĺpa so zdvihom viac ako 55 ton Extrémny rad. Uzol 28
Nosné trámy na stupňovitom stĺpe s prestupom v stene stĺpa so zdvihom viac ako 55 ton. Uzol 29
Nosné nosníky na stupňovitom stĺpe s prestupom v stene stĺpa so zdvihom viac ako 55 ton Extrémny rad. Uzol 30
Nosné trámy s dvoma nosnými rebrami na stupňovitom stĺpe s prestupom v stene stĺpa so zdvihom nad 55 ton Vonkajší rad. Uzol 31
Nosné trámy s dvoma nosnými rebrami na stupňovitom stĺpe s prestupom v stene stĺpa so zdvihom viac ako 55 ton. Uzol 32
Nosné trámy s dvoma nosnými rebrami na stupňovitom stĺpe s prestupom v stene stĺpa so zdvihom viac ako 55 ton Extrémny rad. Uzol 33
V Uzly pre podopretie žeriavových nosníkov na stĺpoch konštantného prierezu
Nosné nosníky na stĺpe konštantného prierezu. Posledný riadok. Uzol 34
Nosné nosníky na stĺpe konštantného prierezu. Stredný rad. Uzol 35
Nosné nosníky na stĺpe konštantného prierezu s prestupom v stene stĺpa. Stredný rad. Uzol 36
VI Jednotky na podopieranie žeriavových nosníkov na železobetónových stĺpoch
Nosné nosníky na železobetónových stĺpoch krajného a stredného radu. uzly 37; 38
Nosné nosníky rôznych výšok na železobetónovom stĺpe. Stredný rad. Uzol 39
VII Medziľahlé jednotky žeriavových nosníkov
Nosné trámy rôznych výšok na stupňovitom stĺpe. Uzol 40
Nosné trámy rôznych výšok na stupňovitom stĺpe. Uzol 41
Nosné trámy rôznych výšok na stupňovitom stĺpe. Uzol 42
VIII Medziľahlé jednotky stupňovitých stĺpov
Membrány a jednorovinná mriežka oceľových stupňovitých stĺpov. uzly 43; 44
Membrány a dvojrovinová mriežka oceľových stupňovitých stĺpov. Uzly 45; 46
Zväčšené montážne spoje stupňovitých stĺpov. uzly 47; 48
Časti na upevnenie stenových panelov. uzly 49; 50; 51; 52
Časti na upevnenie stenových panelov. uzly 53; 54
IX Základy stupňovitých a plnostenných stĺpov
Základy stupňovitých stĺpov krajného radu s odbočkami z valcovaných profilov s mriežkou v jednej rovine. Uzol 55
Základy stupňovitých stĺpov krajného radu s odbočkami z valcovaných profilov. Uzol 56
Základy stupňovitých stĺpov krajného radu s odbočkami z ohýbaných a valcovaných profilov. Uzol 57
Základy stupňovitých stĺpov krajného radu s odbočkami z ohýbaných a kompozitných profilov s rozšírenými pásnicami. Uzol 58
Základy stupňovitých stĺpov krajného radu s odbočkami zo zváraných profilov. Uzol 59
Základy stupňovitých stĺpov stredného radu s odbočkami zo zváraných profilov. Uzol 60
Základy stĺpov s konštantným prierezom. Uzol 61
Päty stupňovitých stĺpov v dilatačnej škáre. uzly 62; 63; 64
X Odporúčania pre výpočet uzlov oceľových stĺpov
Výpočet montážnych škár spojitých žeriavových nosníkov na vysokopevnostných skrutkách
Zastaviť výpočet
Výpočet traverzy stupňovitého stĺpika krajného radu
Výpočet traverzy a prechodu v stene stupňovitého stĺpa stredného radu
Výpočet výstužných rebier pre stupňovitú traverzu stĺpika
Výpočet zvarových švov stĺpových priečnikov a obloženia
Výpočet priečnych prvkov stĺpa konštantného prierezu
Výpočet zvarov a priečnych prvkov stĺpa konštantného prierezu
Výpočet stojanov pre spojité nosníky žeriavu rôznych výšok pri podopretí kovovými a železobetónovými stĺpmi
Výpočet stojanu pre spojité žeriavové nosníky rôznych výšok, keď sú podopreté kovovými stĺpmi inštalovanými vo výstužnom paneli
Výpočet stojana pre spojité žeriavové nosníky rôznych výšok pri podopretí železobetónovými stĺpmi inštalovanými vo výstužnom paneli
Výpočet upevnenia spojitých žeriavových nosníkov v vystuženom paneli na odtrhnutie, keď je podopretý jedným alebo dvoma rebrami
Výpočet nosných nosníkov rôznych výšok na oceľovom stĺpe
Výpočet základov stupňovitých stĺpov
Výpočet pätiek stĺpov konštantného prierezu
Výpočet pätiek stĺpov konštantného prierezu a kotevných dlaždíc
Návod na výrobu zváraných žeriavových nosníkov
Základňa stĺpa je spodná časť stĺpa, ktorá prenáša zaťaženie na základ.
Základy stĺpov musia vykonávať tieto úlohy: 1) Spoľahlivo pripevniť spodnú časť tyče stĺpa k základu, 2) Vnímať zaťaženie od tyče stĺpa a rozložiť ho po ploche základu. Základy sú zvyčajne vyrobené z monolitického alebo prefabrikovaného železobetónu.
Ryža. 1. Podmienečne sklopná základňa.
Používa sa pre centrálne stlačené stĺpy. Skladá sa zo základnej dosky, na ktorej je inštalovaný vyfrézovaný koniec tyče.
Ryža. 2. Tvrdá základňa
Tvrdá základňa v rovine kotevných skrutiek a kĺbový od roviny kotevných skrutiek. Používa sa na hrazdené stĺpiky atď. Skladá sa zo základovej dosky, ktorá je k základu pripevnená kotviacimi skrutkami.
Ryža. 3. Tvrdá základňa
Používa sa na stĺpy ohýbané tlakom. Skladá sa zo základovej dosky, ktorá je k základu pripevnená kotviacimi skrutkami.
Ryža. 4. Sklopná základňa.
Používa sa pre centrálne stlačené stĺpy. Skladá sa zo základovej dosky, ktorá je k základu pripevnená kotviacimi skrutkami.
Ryža. 5. Tvrdá základňa
Používa sa na stĺpy ohýbané tlakom. Pozostáva zo základovej dosky vystuženej výstužnými rebrami, ktorá je k základu pripevnená kotevnými skrutkami.
Spojenie medzi nosníkmi a stĺpmi môže byť zadarmo(sklopné) a ťažké. Voľné rozhranie prenáša iba vertikálne zaťaženie. Pevná spojka tvorí rámový systém schopný absorbovať horizontálne sily a znižovať návrhový moment v nosníkoch. V tomto prípade sú nosníky priľahlé k stĺpu na strane.
Pri voľnej spojke sú nosníky umiestnené na vrchu stĺpa, čo zaisťuje jednoduchú inštaláciu.
Hlava stĺpa sa v tomto prípade skladá z dosky a rebier, ktoré podopierajú dosku a prenášajú zaťaženie na tyč stĺpa (obr.).
Ak sa zaťaženie prenáša na stĺp cez vyfrézované konce nosných rebier nosníkov umiestnených blízko stredu stĺpa, potom je stropná doska podopretá zospodu rebrami prebiehajúcimi pod nosnými rebrami nosníkov (obr. a a b).
Ryža. Hlavy stĺpov pri podpore nosníkov zhora
Rebrá hlavice sú privarené k základovej doske a k vetvám stĺpa priechodkou alebo k stene stĺpa pevnou tyčou. Švy pripevňujúce rebro hlavy k doske musia vydržať plný tlak na hlavu. Skontrolujte ich pomocou vzorca
. (8)
Výška rebra hlavy je určená požadovanou dĺžkou švíkov, ktoré prenášajú zaťaženie na jadro stĺpika (dĺžka švov by nemala byť väčšia ako 85∙β w ∙k f:
. (9)
Hrúbka rebra hlavy sa určuje z podmienky odolnosti proti rozdrveniu pri plnom opornom tlaku
, (10)
kde je dĺžka drveného povrchu rovná šírke nosného rebra nosníka plus dve hrúbky dosky hlavy stĺpa.
Po určení hrúbky rebra by ste ho mali skontrolovať na strihanie pomocou vzorca:
. (11)
Ak sú hrúbky stien kanálov priechodného stĺpa a stien súvislého stĺpa malé, musia sa tiež skontrolovať na strih v mieste, kde sú k nim pripevnené rebrá. Stenu môžete urobiť hrubšou v rámci výšky hlavy.
Aby sa zabezpečila tuhosť rebier podopierajúcich základovú dosku a aby sa spevnili steny tyče stĺpa proti strate stability v miestach prenášania veľkých sústredených zaťažení, sú zvislé rebrá, ktoré nesú zaťaženie, zospodu orámované vodorovnými rebrami.
Nosná doska hlavy prenáša tlak z nadložnej konštrukcie na rebrá hlavy a slúži na upevnenie nosníkov k stĺpom pomocou montážnych skrutiek, ktoré fixujú konštrukčnú polohu nosníkov.
Hrúbka základovej dosky sa predpokladá konštrukčne v rozmedzí 20-25 mm.
Pri vyfrézovaní konca stĺpa sa tlak z nosníkov prenáša cez základovú dosku priamo na rebrá hlavice. V tomto prípade je hrúbka švíkov spájajúcich dosku s rebrami, ako aj s vetvami stĺpa, priradená konštrukčne.
Ak je nosník pripevnený k stĺpu zboku (obr.), vertikálna reakcia sa prenáša cez nosné rebro nosníka na stôl privarený k pásniciam stĺpa. Koniec nosného rebra nosníka a horný okraj stola sú pripevnené. Hrúbka stola sa považuje za o 20-40 mm väčšia ako hrúbka nosného rebra nosníka.
Ryža. Podopieranie nosníka na stĺp z boku
Stôl je vhodné privariť k stĺpu z troch strán.
Aby nosník nevisel na skrutkách a pevne sedel na podpernom stole, nosné rebrá nosníka sú pripevnené k tyči stĺpika pomocou skrutiek, ktorých priemer by mal byť o 3 - 4 mm menší ako priemer nosníka. diery.
Prednáška 13
Farmy. Všeobecná charakteristika a klasifikácia
Krov je systém tyčí, ktoré sú navzájom spojené v uzloch a tvoria geometricky nemennú štruktúru. Krovy môžu byť ploché (všetky prúty ležia v rovnakej rovine) a priestorové.
Plochý väzníky (obr. a) môžu vnímať zaťaženie pôsobiace iba vo svojej rovine a je potrebné ich zabezpečiť z ich roviny spojmi alebo inými prvkami. Priestorové väzníky (obr. b, c) tvoria tuhý priestorový nosník schopný absorbovať zaťaženia pôsobiace v ľubovoľnom smere. Každá plocha takéhoto nosníka je plochý krov. Príkladom priestorového nosníka je vežová konštrukcia (obr. d).
Ryža. Ploché (a) a priestorové (b, c, d) krovy
Hlavnými prvkami priehradových nosníkov sú pásy, ktoré tvoria obrys priehradového nosníka, a mriežka pozostávajúca z výstuh a regálov (obr.).
1 - horný pás; 2 - spodný pás; 3 - rovnátka; 4 - stojan
Ryža. Prvky krovu
Vzdialenosť medzi uzlami pásu sa nazýva panel ( d ), vzdialenosť medzi podperami - rozpätie ( l ), vzdialenosť medzi osami (alebo vonkajšími okrajmi) pásov je výška krovu ( h f).
Priehradové pásy pôsobia hlavne na pozdĺžne sily a moment (podobne ako pásy plných nosníkov); priehradová mriežka absorbuje hlavne bočnú silu.
Spojenie prvkov v uzloch sa uskutočňuje priamym spojením jedného prvku s druhým (obr. a) alebo pomocou uzlových styčníkov (obr. b) . Aby väzníkové prúty pôsobili hlavne na osové sily a vplyv momentov mohol byť zanedbaný, sú priehradové prvky centrované podľa osí prechádzajúcich ťažiskami.
a – keď sú mriežkové prvky priamo priliehajúce k pásu;
b – pri spájaní prvkov pomocou klinu
Ryža. Uzly nosníkov
Nosníky sú klasifikované podľa statického diagramu, obrysu pásov, mriežkového systému, spôsobu spájania prvkov v uzloch a veľkosti sily v prvkoch. Podľa statickej schémy Sú krovy (obr.): nosníkové (delené, priebežné, konzolové), oblúkové, rámové a lanové.
Delené trámy systémy (obr. a) sa používajú v krytoch budov a mostoch. Ľahko sa vyrábajú a inštalujú, nevyžadujú inštaláciu zložitých podporných jednotiek, ale sú veľmi náročné na kov. Pri veľkých rozponoch (viac ako 40 m) sa delené väzníky ukážu ako predimenzované a musia sa pri montáži zostaviť zo samostatných prvkov. Keď je počet prekrývajúcich sa rozsahov dva alebo viac, použite nepretržitý farmy (obr. b). Sú hospodárnejšie z hľadiska spotreby kovu a majú väčšiu tuhosť, čo umožňuje znížiť ich výšku. Keď sa však podpery usadí, v súvislých väzníkoch vznikajú dodatočné sily, preto sa ich použitie na slabých klesajúcich základoch neodporúča. Okrem toho je inštalácia takýchto štruktúr komplikovaná.
a - delený nosník; 6 - spojitý nosník; c, e - konzola;
g - rám; d - klenutý; g - káblové; z - kombinované :
Ryža. Priehradové systémy
Konzola priehradové nosníky (obr. c, e) sa používajú na prístrešky, veže a podpery nadzemného elektrického vedenia. Rám systémy (obr. e) sú ekonomické z hľadiska spotreby ocele, majú menšie rozmery, ale sú zložitejšie pri montáži. Ich použitie je racionálne pre budovy s dlhým rozpätím. Aplikácia klenutý systémy (obr. e) síce šetria oceľ, ale vedú k zväčšeniu objemu miestnosti a povrchu obvodových konštrukcií ich použitie je spôsobené najmä architektonickými požiadavkami. IN káblové väzníky (obr. g) všetky prúty pracujú len v ťahu a môžu byť vyrobené z pružných prvkov, ako sú oceľové laná. Napätie všetkých prvkov takýchto väzníkov sa dosiahne výberom obrysu tetivy a mriežky, ako aj vytvorením predpätia. Práca iba v ťahu vám umožňuje plne využiť vlastnosti vysokej pevnosti ocele, pretože problémy so stabilitou sú eliminované. Lanové nosníky sú racionálne pre podlahy s dlhým rozpätím a mosty. Používajú sa aj kombinované systémy pozostávajúce z nosníka vystuženého zospodu sprengelom alebo vzperami, alebo zhora oblúkom (obr. h). Tieto systémy sa ľahko vyrábajú (kvôli menšiemu počtu prvkov) a sú účinné v ťažkých konštrukciách, ako aj v konštrukciách s pohyblivým zaťažením. Pri spevňovaní konštrukcií je veľmi efektívne použiť kombinované systémy, napríklad vystuženie trámu, ak je jeho únosnosť nedostatočná, s väzníkom alebo vzperami.
Záležiac na obrysy pásov krovy sa delia na segmentové, polygonálne, lichobežníkové, s paralelnými pásmi a trojuholníkové (obr.).
Najekonomickejší z hľadiska spotreby ocele je priehradový nosník načrtnutý podľa momentového diagramu. Pre jednopoľový nosníkový systém s rovnomerne rozloženým zaťažením to je segmentový nosník s parabolickým pásom (obr. a ). Avšak krivočiary obrys pásu zvyšuje zložitosť výroby, takže takéto nosníky sa v súčasnosti prakticky nepoužívajú.
Prijateľnejšie je polygonálny obrys (obr. b) so zlomeninou pásu v každom uzle. Zodpovedá pomerne presne parabolickému obrysu momentového diagramu a nevyžaduje výrobu krivočiarych prvkov. Takéto priehradové nosníky sa niekedy používajú na pokrytie veľkých rozpätí a v mostoch.
a - segmentový; b - polygonálny; c - lichobežníkový; g - s paralelnými pásmi; d, f, g, i - trojuholníkové
Ryža. Obrysy priehradových pásov:
Farmy lichobežníkový obrysy (obr. c) majú konštrukčné výhody predovšetkým v dôsledku zjednodušenia uzlov. Okrem toho použitie takýchto nosníkov v povlaku umožňuje zostaviť pevnú rámovú zostavu, ktorá zvyšuje tuhosť rámu.
Farmy s paralelné pásy (obr. d) majú rovnaké dĺžky mriežkových prvkov, rovnaké rozloženie uzlov, najväčšiu opakovateľnosť prvkov a dielov a možnosť ich zjednotenia, čo prispieva k industrializácii ich výroby.
Farmy trojuholníkový obrysy (obr. e, f, g, i) sú racionálne pre konzolové systémy, ako aj pre trámové systémy so sústredeným zaťažením v strede rozpätia (krokvové väzníky). Pri rozloženom zaťažení majú trojuholníkové väzníky zvýšenú spotrebu kovu. Okrem toho majú množstvo dizajnových chýb. Ostrá nosná jednotka je zložitá a umožňuje len kĺbové spojenie so stĺpikmi. Stredné výstuhy sa ukazujú ako extrémne dlhé a ich prierez je potrebné zvoliť pre maximálnu flexibilitu, čo spôsobuje nadmernú spotrebu kovu.
Podľa spôsobu spájania prvkov V uzloch sú nosníky rozdelené na zvárané a skrutkované. V konštrukciách vyrábaných pred 50. rokmi sa používali aj nitované spoje. Hlavné typy krovov sú zvárané. V montážnych jednotkách sa spravidla používajú skrutkové spojenia s vysoko pevnými skrutkami.
Podľa veľkosti maximálneho úsilia konvenčne rozlišovať medzi ľahkými nosníkmi s časťami prvkov vyrobených z jednoduchých valcovaných alebo ohýbaných profilov (so silami v prútoch N< 3000 kN) a ťažké priehradové nosníky s kompozitnými profilovými prvkami (N> 3000 kN).
Účinnosť väzníkov sa dá zvýšiť ich predpätím.
Priehradové priehradové systémy
Mriežkové systémy používané v priehradových nosníkoch sú znázornené na obr.
a - trojuholníkový; b - trojuholníkový so stojanmi; c, d - uhlopriečka; d - priehradové; e - krížik; g - krížik; a - kosoštvorcový; k - polovičná uhlopriečka
Ryža. Priehradové priehradové systémy
Výber typu mriežky závisí od vzoru aplikácie zaťaženia, obrysu pásov a konštrukčných požiadaviek. Pre zaistenie kompaktnosti jednotiek je vhodné, aby uhol medzi vzperami a pásom bol v rozsahu 30...50 0.
Trojuholníkový systém mriežka (obr. a) má najmenšiu celkovú dĺžku prvkov a najmenší počet uzlov. Existujú farmy s vzostupne A smerom nadol podporné výstuhy.
V miestach, kde pôsobí sústredené zaťaženie (napríklad v miestach, kde sú podopreté strešné väznice), je možné inštalovať ďalšie regály alebo vešiaky (obr. b). Tieto stojany slúžia aj na zníženie odhadovanej dĺžky pásu. Regály a závesy fungujú len na lokálnom zaťažení.
Nevýhodou trojuholníkovej mriežky je prítomnosť dlhých stlačených výstuh, čo si vyžaduje dodatočnú spotrebu ocele na zabezpečenie ich stability.
IN uhlopriečka v mriežke (obr. c, d) majú všetky vzpery sily jedného znamienka a stojany iné. Diagonálna mriežka je v porovnaní s trojuholníkovou mriežkou náročnejšia na kov a prácu, pretože celková dĺžka mriežkových prvkov je dlhšia a je v nej viac uzlov. Použitie diagonálnej mriežky je vhodné pre nízke výšky krovu a veľké uzlové zaťaženie.
Shprengelnaya mriežka (obr. e) sa používa pre mimouzlovú aplikáciu sústredeného zaťaženia na horný pás, ako aj vtedy, keď je potrebné znížiť odhadovanú dĺžku pásu. Je to náročnejšie na prácu, ale môže znížiť spotrebu ocele.
Kríž mriežka (obr. e) sa používa pri zaťažení krovu v jednom aj v druhom smere (napríklad zaťaženie vetrom). Na farmách s pásmi vyrobenými z značiek, môžete použiť kríž mriežku (obr. g) z jednotlivých rohov s výstuhami pripevnenými priamo k stene odpaliska.
kosoštvorcovýA polouhlopriečka mriežky (obr. i, j) vďaka dvom systémom výstuh majú veľkú tuhosť; Tieto systémy sa používajú v mostoch, vežiach, stožiaroch a spojoch na zníženie projektovanej dĺžky tyčí.
Typy sekcií priehradových prútov
Z hľadiska spotreby ocele na stlačené priehradové prúty je najefektívnejší tenkostenný rúrkový profil (obr. a). Kruhová rúra má najpriaznivejšie rozloženie materiálu vzhľadom na ťažisko pre stlačené prvky a s plochou prierezu rovnajúcou sa ostatným profilom má najväčší polomer otáčania (i ≈ 0,355 d), rovnaký vo všetkých smeroch , čo umožňuje získať prút s najmenšou flexibilitou. Použitie rúr v nosníkoch umožňuje úsporu ocele až 20...25%.
Ryža. Typy rezov prvkov svetlých tvarov
Veľkou výhodou okrúhlych rúr je dobré zefektívnenie. Vďaka tomu je tlak vetra na ne menší, čo je dôležité najmä pri vysokých otvorených konštrukciách (veže, stožiare, žeriavy). Rúry udržujú málo mrazu a vlhkosti, takže sú odolnejšie voči korózii a ľahko sa čistia a natierajú. To všetko zvyšuje trvanlivosť rúrkových konštrukcií. Aby sa zabránilo korózii, mali by byť vnútorné dutiny potrubia utesnené.
Obdĺžnikové zalomené profily (obr. b) umožňujú zjednodušiť spoje prvkov. Nosníky vyrobené z ohýbaných uzavretých profilov s bezskosenými jednotkami však vyžadujú vysokú výrobnú presnosť a môžu byť vyrobené len v špecializovaných továrňach.
Ľahké väzníky sa donedávna navrhovali prevažne z dvoch rohov (obr. c, d, e, f). Takéto sekcie majú širokú škálu plôch a sú vhodné na vytváranie spojov na styčníkoch a pripevňovanie konštrukcií priľahlých k priehradovým nosníkom (väznice, strešné panely, väzníky). Významnou nevýhodou tejto dizajnovej formy je; veľké množstvo prvkov s rôznymi štandardnými veľkosťami, značná spotreba kovu na armatúry a tesnenia, vysoká pracovná náročnosť výroby a prítomnosť medzier medzi rohmi, čo podporuje koróziu. Tyče s prierezom dvoch uhlov tvorených T-kusom nie sú účinné pri práci v tlaku.
S relatívne malou silou môžu byť priehradové tyče vyrobené z jednotlivých uhlov (obr. g). Táto sekcia je jednoduchšia na výrobu, najmä s netvarovanými jednotkami, pretože má menej montážnych dielov a nemá uzavreté medzery na čistenie a lakovanie.
Použitie t-tyčí pre priehradové pásy (obr. i) umožňuje výrazne zjednodušiť uzly. V takomto nosníku môžu byť rohy výstuh a stojanov privarené priamo k stene odpaliska bez výstuh. To znižuje počet montážnych dielov na polovicu a znižuje náročnosť výroby:
Ak priehradový pás pracuje okrem osovej sily aj v ohybe (s mimouzlovým prenosom zaťaženia), je racionálny úsek I-nosníka alebo dvoch kanálov (obr. j, l).
Pomerne často sú sekcie priehradových prvkov prevzaté z rôznych typov profilov: pásy vyrobené z I-nosníkov, mriežka vyrobená zo zakrivených uzavretých profilov alebo pásy vyrobené z T-tyčí, mriežka vyrobená z párových alebo jednoduchých rohov. Toto kombinované riešenie sa ukazuje ako racionálnejšie.
Stlačené prvky krovu by mali byť navrhnuté tak, aby boli rovnako stabilné v dvoch navzájom kolmých smeroch. S rovnakými dizajnovými dĺžkami l x = l Túto podmienku spĺňajú y profily z kruhových rúr a štvorcových ohýbaných-uzavretých profilov.
V priehradových nosníkoch vyrobených z párových uhlov majú podobné polomery zotrvačnosti (i x ≈ i y) nerovnaké uhly umiestnené spolu vo veľkých regáloch (obr. d). Ak je odhadovaná dĺžka v rovine priehradového nosníka dvakrát menšia ako od roviny (napríklad pri prítomnosti priehradového nosníka), je racionálny úsek nerovnakých uhlov zostavený malými pásnicami (obr. e), keďže v tento prípad i y ≈ 2i x.
Prúty ťažkých krovov sa od ľahkých líšia mohutnejšími a vyvinutejšími sekciami, zloženými z viacerých prvkov (obr.).
Ryža. Typy sekcií ťažkých priehradových prvkov
Určenie konštrukčnej dĺžky priehradových prútov
Nosnosť stlačených prvkov závisí od ich konštrukčnej dĺžky:
l ef = μx l, (1)
Kde ts - koeficient zmenšenia dĺžky v závislosti od spôsobu upevnenia koncov tyče;
l- geometrická dĺžka tyče (vzdialenosť medzi stredmi uzlov alebo upevňovacích bodov proti posunutiu).
Vopred nevieme, ktorým smerom sa tyč pri strate stability vychýli: v rovine krovu alebo v kolmom smere. Preto je pre stlačené prvky potrebné poznať konštrukčné dĺžky a skontrolovať stabilitu v oboch smeroch. Pružné natiahnuté tyče sa môžu vlastnou váhou prehýbať, pri preprave a montáži sa ľahko poškodia a pri dynamickom zaťažení môžu vibrovať, takže ich pružnosť je obmedzená. Pre kontrolu pružnosti je potrebné poznať vypočítanú dĺžku natiahnutých tyčí.
Na príklade priehradového krovu priemyselnej budovy s lucernou (obr.) zvážime metódy na určenie odhadovaných dĺžok. Medzi uzlami môže dôjsť k prípadnému zakriveniu pásov priehradového nosníka pri strate stability v jeho rovine (obr. a).
Preto sa vypočítaná dĺžka tetivy v rovine priehradového nosníka rovná vzdialenosti medzi stredmi uzlov (μ = 1). Forma vybočenia z roviny krovu závisí od bodov, v ktorých je pás zaistený proti posunutiu. Ak sú pevné kovové alebo železobetónové panely položené pozdĺž horného pásu, privarené alebo priskrutkované k pásu, potom šírka týchto panelov (zvyčajne sa rovná vzdialenosti medzi uzlami) určuje odhadovanú dĺžku pásu. Ak sa ako strešná krytina použije profilovaná palubovka pripevnená priamo na pás, potom je pás po celej dĺžke zabezpečený proti strate stability. Pri zastrešení pozdĺž väzníc sa odhadovaná dĺžka pásnice od roviny krovu rovná vzdialenosti väzníc, zabezpečených proti posunutiu vo vodorovnej rovine. Ak nie sú väznice zaistené väzníkmi, tak nemôžu zabrániť ťahu krovu a odhadovaná dĺžka krovu sa bude rovnať celému rozpätiu krovu. Aby väznice pás upevnili, je potrebné osadiť vodorovné spoje (obr. b) a nadviazať na ne väznice. Dištančné podložky musia byť umiestnené v oblasti krytu pod svietidlom.
A - deformácia hornej pásnice pri strate stability v rovine krovu; b, c - to isté, z roviny krovu; d - deformácia mriežky
Ryža. Na určenie konštrukčných dĺžok prvkov krovu
Vypočítaná dĺžka pásnice od roviny priehradového nosníka sa teda vo všeobecnosti rovná vzdialenosti medzi bodmi zabezpečenými proti posunutiu. Prvky, ktoré zaisťujú pás, môžu byť strešné panely, väznice, spoje a vzpery. Počas procesu montáže, keď ešte nie sú namontované strešné prvky na upevnenie krovu, možno použiť dočasné väzby alebo rozpery z ich roviny.
Pri určovaní konštrukčnej dĺžky priehradových prvkov možno brať do úvahy tuhosť uzlov. Pri strate stability má stlačený prvok tendenciu otáčať uzol (obr.d). Tyče susediace s týmto uzlom odolávajú ohýbaniu. Najväčšiu odolnosť proti otáčaniu uzla poskytujú natiahnuté tyče, pretože ich deformácia z ohybu vedie k zníženiu vzdialenosti medzi uzlami, pričom v dôsledku hlavnej sily by sa táto vzdialenosť mala zväčšiť. Stlačené tyče slabo odolávajú ohybu, pretože deformácie od rotácie a axiálnej sily smerujú jedným smerom a navyše môžu samotné stratiť stabilitu. Čiže čím viac natiahnuté prúty priliehajú k uzlu a tým sú mohutnejšie, t.j. čím väčšia je ich lineárna tuhosť, tým väčší je stupeň zovretia príslušnej tyče a tým kratšia jej konštrukčná dĺžka. Vplyv stlačených tyčí na zovretie možno zanedbať.
Stlačený pás je v uzloch slabo zovretý, pretože lineárna tuhosť prvkov ťahovej mriežky priľahlých k uzlu je nízka. Preto sme pri určovaní odhadovanej dĺžky pásov nebrali do úvahy tuhosť uzlov. To isté platí pre podporné výstuhy a stojany. U nich sa konštrukčné dĺžky, ako pri pásoch, rovnajú geometrickej dĺžke, t.j. vzdialenosť medzi stredmi uzlov.
Pre ostatné prvky mriežky je prijatá nasledujúca schéma. V uzloch hornej struny je väčšina prvkov stlačená a stupeň zovretia je malý. Tieto uzly možno považovať za kĺbové. V uzloch spodnej struny je natiahnutá väčšina prvkov zbiehajúcich sa v uzle. Tieto uzly sú elasticky upnuté.
Stupeň zovretia závisí nielen od znamenia síl tyčí susediacich so stlačeným prvkom, ale aj od konštrukcie jednotky. Ak existuje klin, ktorý uzol utiahne, zovretie je väčšie, preto je podľa noriem v krovoch s klinovými klinmi (napríklad z párových uhlov) odhadovaná dĺžka v rovine krovu 0,8× l a v priehradových nosníkoch s prvkami priliehajúcimi k sebe, bez uzlových styčníkov - 0,9× l .
V prípade straty stability z roviny krovu závisí stupeň zovretia od torznej tuhosti pásov. Kliny sú pružné zo svojej roviny a možno ich považovať za plechové pánty. Preto v priehradových nosníkoch s uzlami na styčníkoch sa odhadovaná dĺžka mriežkových prvkov rovná vzdialenosti medzi uzlami l 1. V priehradových nosníkoch s pásmi z uzavretých profilov (kruhové alebo pravouhlé rúry) s vysokou torznou tuhosťou možno koeficient zmenšenia projektovanej dĺžky považovať za rovný 0,9.
V tabuľke sú uvedené vypočítané dĺžky prvkov pre najčastejšie prípady plochých väzníkov.
Tabuľka - Návrhové dĺžky prvkov krovu
Poznámka. l-geometrická dĺžka prvku (vzdialenosť medzi stredmi uzlov); l 1 - vzdialenosť medzi stredmi uzlov zabezpečených proti posunutiu z roviny priehradového nosníka (pásy nosníkov, vzpery, krycie dosky a pod.).
Výber prierezov pre stlačené a ťahané prvky
Výber prierezu stlačených prvkov
Výber sekcií stlačených prvkov krovu začína určením požadovanej plochy zo stavu stability
, (2)
.
1) Predbežne možno predpokladať, že pre pásy ľahkých väzníkov l = 60 - 90 a pre priehradové l = 100 - 120. Vyššie hodnoty flexibility sa dosahujú s menšou námahou.
2) Na základe požadovanej plochy sa zo sortimentu vyberie vhodný profil, určia sa jeho skutočné geometrické charakteristiky A, i x, i y.
3) Nájdite l x = l x /i x a l y = l y / i y , Pre väčšiu flexibilitu je určený koeficient j.
4) Vykonajte kontrolu stability pomocou vzorca (2).
Ak bola predtým pružnosť tyče nastavená nesprávne a test ukázal nadmerné napätie alebo výrazné (viac ako 5-10 %) podpätie, potom sa úsek upraví, pričom sa nastaví stredná hodnota medzi prednastavenou a skutočnou hodnotou ohybnosti. Zvyčajne druhý prístup dosiahne svoj cieľ.
Poznámka. Miestna stabilita lisovaných prvkov vyrobených z valcovaných profilov sa môže považovať za zabezpečenú, pretože podmienky valcovania určujú hrúbku prírub a stien profilov, ktorá je väčšia, ako sa vyžaduje z podmienok stability.
Pri výbere typu profilov je potrebné pamätať na to, že racionálny prierez je taký, ktorý má rovnakú flexibilitu v rovine aj z roviny priehradového nosníka (princíp rovnakej stability), preto pri priraďovaní profilov musíte dávajte pozor na pomer efektívnych dĺžok. Ak napríklad navrhujeme krov z uhlov a vypočítané dĺžky prvku v rovine a z roviny sú rovnaké, potom je racionálne zvoliť nerovnaké uhly a umiestniť ich spolu do veľkých políc, keďže v tomto prípade i x ≈ i y a kedy l x = l y λ x ≈ λ y. Ak je odhadovaná dĺžka mimo roviny l y je dvojnásobok konštrukčnej dĺžky v rovine l x (napríklad horná tetiva v oblasti pod lampášom), potom by racionálnejším rezom bol rez dvoch nerovnakých uhlov umiestnených spolu s malými policami, keďže v tomto prípade i x ≈ 0,5×i y a pri l x = 0,5 x l y λ x ≈ λ y . Pre mriežkové prvky pri l x = 0,8 x l y najracionálnejší by bol úsek s rovnakými uhlami. Pre nosníkové pásy je lepšie navrhnúť úsek s nerovnakými uhlami umiestnenými spolu s menšími prírubami, aby sa zabezpečila väčšia tuhosť od roviny pri zdvíhaní priehradového nosníka.
Výber prierezu ťahaných prvkov
Požadovaná plocha prierezu napnutej priehradovej tyče je určená vzorcom
. (3)
Potom sa podľa sortimentu vyberie profil s najbližšou väčšou plochou. V tomto prípade nie je potrebná kontrola prijatého prierezu.
Výber prierezov tyčí pre maximálnu flexibilitu
Prvky nosníkov by mali byť vo všeobecnosti navrhnuté z tuhých tyčí. Tuhosť je dôležitá najmä pre stlačené prvky, ktorých medzný stav je určený stratou stability. Preto pre komprimované prvky nosníka SNiP stanovuje požiadavky na maximálnu flexibilitu, ktoré sú prísnejšie ako v zahraničných regulačných dokumentoch. Maximálna flexibilita pre stlačené prvky väzníkov a väzníkov závisí od účelu tyče a stupňa jej zaťaženia: , kde N - návrhová sila, j×R y ×g c - únosnosť.
Napínacie tyče by tiež nemali byť príliš pružné, najmä ak sú vystavené dynamickému zaťaženiu. Pri statickom zaťažení je pružnosť ťahaných prvkov obmedzená len vo vertikálnej rovine. Ak sú ťahové prvky predpäté, ich pružnosť nie je obmedzená.
Množstvo ľahkých priehradových prútov má nízke sily a tým aj nízke napätia. Prierezy týchto tyčí sú zvolené pre maximálnu flexibilitu. Takéto tyče zvyčajne obsahujú ďalšie stĺpiky v trojuholníkovej mriežke, výstuhy v stredných paneloch priehradových nosníkov, výstužné prvky atď.
Poznať odhadovanú dĺžku tyče l ef a hodnotu konečnej pružnosti l pr, určíme požadovaný polomer otáčania i tr = l ef/l tr. Na základe neho v sortimente vyberieme sekciu, ktorá má najmenšiu plochu.