17. Стыки балок. Монтажный стык на высопрочных болтах. Каким узлом допускается делать разрыв несущей балки рабочий шов

6. Работа и расчет сварных соединений со стыковыми и угловыми швами.

Хорошо сваренные встык соединения имеют весьма небольшую концентрацию напряжений у начала наплава шва, поэтому прочность таких соединений при растяжении или сжатии в первую очередь зависит от прочностных характеристик основного металла и металла шва.

Стыковые швы работают на растяжение или сжатие.

В стыковом шве при действии на него центрально-приложенной силы N распределение напряжений по длине шва принимается равномерным, рабочая толщина шва принимается равной меньшей из толщин соединяемых элементов

Стыковые швы могут быть прямыми и косыми.

При действии осевой силы N (рис. а, б)

Стыковой прямой шов (рис.а)

Усл. прочности прям. стык. шва.

N-действ.усилие; t-толщина пластины; lw-расчетная длина шва

при выполнение сварки технологических планок;

при сварке с помощью с помощью технологических планок

Rwy- расчетное сопротивление сварного шва растяжению или сжатию, Rwy=0,85*Ry

Rwy=Ryесли выполняется физический контроль качества шва.

Стыковой косой шов (рис. б)

, -проекции силыN на оси и

При изгибе (рис в)

Wf- момент сопротивления сечения шва

Угловыми швами выполняется соединения внахлестку, и они могут быть как фланговыми-расположены вдоль или параллельно действующего усилия, так и лобовыми- перпендикулярно действующему усилию.

Угловые швы работают на условный срез.

При действии силы N, проходящей через центр тяжести соединения

1)Условие прочности по металлу шва

2) Условие прочности по металлу границы сплавления

Основные геометрические характеристики углового шва является длина и катет

l-геометрическая длина.; lw –расчетная длина; kf–катет шва;- учитывают вид сварки, положение шва

- расчетные катеты шов

Rwf, Rwz – расчетное сопротивление углового шва по металлу шва и по металлу границы сплавления

Прочность по сечению шва зависит от электрода; по границе сплавления - от марки стали.

При действии момента М

1)по металлу шва

2) по границы сплавления

Уfx,Уfy- моменты инерции; Уzx,Уzx -сечения швов

Х,У- координаты т-ки в которой находится напряжение.

При действии продольной силы N, поперечной силы Q и момента М

7. Стыки, сопряжения и узлы опирания балок.

Различают два типа стыков балок: заводские и монтажные.

Заводские стыки представляют собой соединения отдельных частей какого-либо элемента балки (стенки, пояса), выполняемые из-за недостаточной длины имеющегося проката. Их расположение обусловлено длиной проката или конструктивными соображениями (стык стенки не должен совпадать с местом примыкания вспомогательных балок, с ребрами жесткости и т.п.). Чтобы ослабление сечения балки заводским стыком было не слишком велико, стыки отдельных элементов обычно располагают в разных местах по длине балки, т. е. вразбежку.

Монтажные стыки выполняются при монтаже, они необходимы тогда, когда масса или размеры балки не позволяют перевезти и смонтировать ее целиком. Расположение их должно предусматривать членение балки на отдельные отправочные элементы, по возможности одинаковые (в разрезной балке стык располагают в середине пролета или симметрично относительно середины балки), удовлетворяющие требованиям транспортирования и монтажа наиболее распространенными средствами.

В монтажных стыках удобно все элементы балки соединять в одном сечении. Такой стык называется универсальным. Стыки прокатных балок (заводские и монтажные) выполняют, как правило, сварными.

Стыки прокатных балок

а — встык; 6 — встык с накладками; в — только накладками

Заводские стыки поясов и стенки составных сварных балок осуществляют соединением листов до сборки их в балку. В последнее время монтажные стыки сварных балок, чтобы избежать сварки при монтаже, иногда выполняют на высокопрочных болтах. Сопряжение балок со стальными колоннами осуществляется путем их опирания сверху или примыканием сбоку к колонне. Такое соединение может быть или шарнирным, передающим только опорную реакцию ' балки, или жестким, передающим на колонну кроме опорной реакции еще и момент защемления балки в колонне.

Опирание балок на стены и железобетонные подкладки. При опирании балок на каменные стены и железобетонные подкладки обычно применяют специальные стальные опорные части, которые служат для равномерного распределения давления балки на большую площадь менее прочного, чем балка, материала опоры (камень, железобетон). Кроме того, опорные части должны обеспечить свободу деформации концов балки —поворот при прогибе балки, продольное смещение температурных и силовых деформаций, в противном случае в опоре возникнут нежелательные дополнительные напряжения. В соответствии с этими требованиями применяют неподвижные и подвижные опорные части следующих

Опорные части изготовляют из литой или толстолистовой стали. Площадь опирания плоских и тангенциальных опорных плит должна быть достаточной для передачи опорного давления балки на кладку стены или на бетон

Сопряжения балок. Сопряжения главных и второстепенных балок между собой бывают: этажные, в одном уровне верхних поясов и с пониженным расположением верхних поясов второстепенных балок

Этажное сопряжение является простейшим, но оно из-за возможного отгиба пояса главной балки может передавать лишь небольшие опорные реакции. Это сопряжение можно усилить, поставив под вспомогательной балкой ребро жесткости и пригнав его верхний торец к верхнему поясу главной балки для предотвращения отгиба.

Сопряжения в одном уровне и пониженное сопряжение способны передавать большие опорные реакции. Неудобство сопряжения в одном уровне — необходимость выреза верхней полки и части стенки вспомогательной балки. Этот вырез ослабляет ее сечение и увеличивает трудоемкость сопряжения; Избежать этих неудобств можно, приварив на заводе к торцу вспомогательной балки коротыш из уголка, и уже его сопрягать на монтаже болтами или сваркой с ребром жесткости главной балки.

studfiles.net

Стыки балок

12 мая 2016 г.

Необходимость в устройстве стыков элементов, составляющих балку, может возникнуть, во-первых, из-за недостаточной длины листов, прокатываемых на заводах, по сравнению с длиной балки и, во-вторых, вследствие того, что общий вес балки или общие размеры ее не позволяют транспортировать целые балки с завода на место монтажа. В первом случае стыки отдельных элементов устраивают при изготовлении балки на заводе (называют заводскими). Во втором случае стыки частей балок выполняют на укрупнительных монтажных площадках (монтажные).

Заводской стык. Стык стенки и сжатого пояса всегда делают прямым и вразбежку. Стык растянутого пояса делают косым редко, когда нет повышенного контроля качества шва. Чаще же стык делают прямым автоматической сваркой и тоже вразбежку.

Положение заводских стыков отдельных элементов зависит главным образом от длины этих элементов. Длина широких листов, употребляемых на стенку, и узких, идущих на пояса, различна, поэтому заводские стыки устраивают в разных местах балки в зависимости от конструктивной целесообразности, т. е. вразбежку (рисунок ниже).

Монтажный стык. Делают на месте монтажа из-за невозможности транспортировать большие блоки.

Расчет такого стыка сводится к определению величины растягивающего усилия в нижней полке. Если прочность сварного стыка в ней обеспечена, то прочность вертикального стыка стенки не вызывает опасения из-за создавшихся условий стесненной деформации, она приварена к прочной полке.

В монтажных стыках соединяют все продольные элементы балки. Наиболее удобен монтажный стык, у которого все прокатные элементы стыкуются в одном сечении конструкции (рисунок ниже). Такой стык называют универсальным.

Длина отдельного отправочного элемента при перевозке по железной дороге может быть от 9,1 до 27 м (в зависимости от типа железнодорожной платформы). Монтажные стыки значительно дороже заводских, поэтому число их должно быть по возможности минимальным.

При проектировании стыков необходимо учитывать порядок сварки элементов балки, т. е. должна обеспечиваться наибольшая свобода деформаций и перемещений отдельных соединяемых элементов, что уменьшит значения усадочных напряжений. С этой целью заводскую сварку лент поясов и стенки (поперечные швы) производят до соединения поясов со стенкой (продольных швов), так как поперечные швы дают максимальную усадку. На рисунке ниже цифрами показан порядок сварки монтажного стыка. Сначала сваривают поперечные швы в стенке (цифра 1) и в поясах (цифры 2 и 3). Для свободной усадки швов 2 и 3, зависящих от возможной деформации поясных листов, участок поясных швов длиной около 500 мм с каждой стороны стыка оставляют незаваренным (рисунок ниже). Последними заваривают продольные поясные швы на участках 4 и 5, имеющих незначительную продольную усадку.

Стыки сварных балок

1 - 0134

В балках переменного сечения стыки поясных листов обычно используют для изменения их ширины или толщины.

При изготовлении балок, предназначенных под статические нагрузки, в мастерских, не имеющих оборудования для точной обрезки листов и подготовки кромок под швы встык, а также при больших зазорах между стыкуемыми частями балок на монтаже, допустимо перекрывать стыки листов стенки и поясов только накладками (рисунок выше).

Расчет стыка балки (рисунок выше) производят как для целого сечения, состоящего из сварного шва встык. Так как на монтаже сварку производят без использования физических методов контроля качества швов, монтажные швы равнопрочны основному металлу только при сжатии.

В растянутом поясе расчетное сопротивление растяжению Rwy = 0,85Ry и поэтому, если стык приходится устраивать в сечении, где М = Мmax для растянутого пояса принимают косой шов.

ros-pipe.ru

Опорные узлы и сопряжения балок - Прокатные балки - Балки

При опирании балок непосредственно на каменные стены или бетонные конструкции необходимо обеспечить достаточную опорную поверхность для передачи опорного давления. Обычно к балке приваривается опорная плита. Размеры плиты принимаются такими, чтобы давление под плитой не превосходило расчетного сопротивления материала стены.

Опорные узлы балок

Толщина опорной плиты определяется из условия ее изгиба силами отпора, действующими снизу на плиту. Длинная плита во избежание больших деформаций, которые выключают ее из работы, может быть укреплена ребрами жесткости.

При опирании разрезных балок на стальные конструкции могут иметь место следующие виды сопряжений:

этажное сопряжение;
примыкание на болтах или заклепках;
крепление при помощи столиков.

Этажное сопряжение является наиболее простым. Прикрепление балок в этом случае может осуществляться как на болтах, так и при помощи монтажной сварки.

Конструкция примыкания при помощи концевых уголков, осуществляемого на черных болтах или заклепках, имеет весьма широкое распространение. Опорное давление в этом креплении передается через уголки, которые обычно привариваются к стенке двутавра; эту приварку желательно осуществлять в кондукторах, так как отклонение уголков от вертикали приводит к дорогим переделкам на монтаже.

Шарнирные прикрепления прокатных балок

В примыкании по фигуре, в концевые уголки приварены швом, который испытывает не только срез от опорной реакции А, но также и изгиб от момента Ае. Шов у торца стенки балки в расчет не вводится. Рабочий сварной шов должен быть проверен на совместное действие усилий по условной формуле

Формула (17.VI)

Прикрепление балок может быть также осуществлено непосредственным примыканием стенки балки к ребрам или другим выступающим частям конструкций. При этом необходимо вырезать полки балки, производя резку по возможности по стенке, а не по полкам.

В примыканиях по фигуре, в и д крепежные болты обычно рассчитывают на срез от опорной реакции балки, увеличенной на 20%, учитывая наличие незначительного опорного защемления.

Крепление при помощи опорных столиков удобно для монтажа, так как дозволяет операцию привертки болтов производить после установки конструкции. В такой конструкции все опорное давление передается на заранее приваренный столик.

Для лучшей фиксации передачи опорного давления на рабочий столик применяют конструкцию, показанную на фигуре, ж. При этом опорное ребро должно быть пристрогано к опорному столику. Однако такое фланцевое крепление требует повышенной точности при изготовлении.

Возможность непосредственной приварки балки к конструкции путем обварки ее по контуру исключается потому, что в этом случае при монтаже должны быть совмещены три операции: подъем, выверка и сварка; что осуществить одновременно почти невозможно, не говоря уже о необходимости повышенной точности резки при изготовлении таких балок.

«Проектирование стальных конструкций»,К.К.Муханов

Стыки прокатных балок могут осуществляться при помощи сварки и клепки. Простейшей конструкцией сварного стыка является прямой стык. Сварные стыки прокатных балок Однако вследствие того, что для сварных швов установлены более низкие расчетные сопротивления растяжению, чем для основного металла (при обычных способах контроля за качеством шва), такой стык может быть расположен по длине балки только там,…

www.ktovdome.ru

17. Стыки балок. Монтажный стык на высопрочных болтах.

Различают два типа стыков балок: заводские и монтажные (укруп-нительные). Монтажные стыки выполняются при монтаже, они необходимы тогда, когда масса или размеры балки не позволяют перевезти и смонтировать ее целиком. Расположение их должно предусматривать членение балки на отдельные отправочные элементы, по возможности одинаковые (в разрезной балке стык располагают в середине пролета или симметрично относительно середины балки), удовлетворяющие требованиям транспортирования и монтажа наиболее распространенными средствами.

Стыки составных балок на высокопрочных or:.rax. \ последнее время монтажные стыки, сварных балок, чтобы избе п :зарки при монтаже, иногда выполняют на высокопрочных божты рис 7.26). В таких стыках каждый пояс балки желательно перекрывать тремя накладками_ с двух сторон, а стенку — двумя вертикальными накладками, площадь сечения которых должна быть не меньше площади сечения перекрываемого ими элемента.

Болты в стыке ставят на минимальных расстояниях друг от друга: (2,5—3)d болта (при rf = 24 мм удобно иметь шаг 80 мм), чтобы уменьшить размеры и массу стыковых накладок.

18.Опорные узлы балок. Расчёт и конструирование.

Сопряжение балок со стальными колоннами осуществляется путем их опирания сверху или примыканием сбоку к колонне. Такое соединение может быть или шарнирным, передающим только опорную реакцию балки, или жестким, передающим на колонну кроме опорной реакции еще и момент защемления балки в колонне. Шарнирное соединение широко применяется в большинстве балочных конструкций, жесткое — в каркасах многоэтажных зданий. Размер опорных ребер жесткости определяют обычно из расчета на смятие торца ребра Прикрепление опорных ребер к стенке балки сварными швами должно быть рассчитано на полную опорную реакцию балки с учетом максимальной рабочей длины сварного шва.

19. Перспективные направления развития балочных систем. Одним из источников экономии металла в строительных конструкциях является применение вместо обычной малоуглеродистой сталей повышенной прочности. Однако в балках, изготовленных целиком из стали повышенной прочности, нельзя полностью использовать все преимущества этой стали, так как в стенке балки и в сечениях вблизи опор напряжения значительно меньше расчетных сопротивлений. Кроме того, местная .устойчивость элементов балки из высокопрочной стали относительно менее благоприятна по сравнению с устойчивостью этих же элементов, выполненных из обычной малоуглеродистой стали. Поэтому часто целесообразно использовать балки из двух марок стали различной прочности — бистальные, в которых сталь повышенной прочности применяется только в наиболее напряженных участках поясов балок, а вся стенка и пояса — вблизи опор балки, т.е. участки балки, испытывающие меньшие нормальные напряжения, выполняются из стали малоуглеродистой.

Работа такой балки отличается от работы обычных балок тем, что при действии расчетной нагрузки в крайних участках стенки, примыкающих к поясам из высокопрочной стали, может возникнуть текучесть материала стенки. Однако эти участки стенки работают в условиях ограниченной деформации, так как находятся между упругоработаю-щими поясами и остальной частью стенки и текучесть в них не может быть опасной для всей балки.

20. Колонны и стойки работающие на центральное сжатие. Сплошные колонны. Центрально-сжатые колонны (рис. 8.1, а) применяются для поддержания междуэтажных перекрытий и покрытий зданий, в рабочих площадках, путепроводах, эстакадах и т. п.

Обычно сечение сплошной колонны проектиру г широкополочного двутавра, прокатного или сварного, наибе: 'ного в изготовлении с помощью автоматической сварки и позволяющего просто осуществлять примыкание поддерживаемых kohct

Чтобы колонна была равноустойчивой, гибкость г: '- ил :кости оси х должна быть равна гибкости в плоскости оси у. т.е. У прокатного широкополочного двутавра (рис. 8.2, а) может бытьb = h, что не удовлетворяет условию равноустойчивости, но все же дает сечение, вполне пригодное для колонн. Сварные колонны, состоящие из трех листов (рис. 8.2, б), достаточно экономичны по затрате материала, так как могут иметь развитое сечение, обеспечивающее колонне необходимую жесткость. Сварной двутавр является основным типом сечения сжатых колонн.

При одинаковых габаритах крестовое сечение колонн обладает большей жесткостью, чем двутавровое, так как его радиусы инерции ix — iy — = 0,29b больше, чем у двутавра гу = 0,24Ь. Весьма экономичное сечение легкой колонны может быть получено из тонкостенных гнуто-сварных профилей (рис. 8.3, д).

Преимуществами колонн замкнутого сечения являются равноустой-чивость, компактность и хороший внешний вид; к недостаткам относится недоступность внутренней полости для окраски. Чтобы избежать коррозии, такие колонны должны быть защищены от проникания внутрь влаги. При заполнении стальной трубы бетоном.

21. Сквозные колонны, работающие на центральное сжатие. Решетки, применяемые для соединения ветвей.

Стержень сквозной центрально-сжатой колонны обычно состоит из двух ветвей (швеллеров или двутавров), связанных между собой решетками. Ось, пересекающая ветви, называется материальной; ось, параллельная ветвям, называется свободной. Расстояние между ветвями устанавливается из условия равноустойчивости стержня.

В сквозных колоннах из двух ветвей необходимо обеспечивать зазор между полками ветвей (100—150 мм) для возможности окраски внутренних поверхностей.

При трубчатом сечении ветвей возможны трехгранные стержни (рис. 8.4,б), достаточно жесткие и экономичные по затрате металла.

Решетки обеспечивают совместную работу ветвей стержня колонны и существенно влияют на устойчивость колонны в целом и ее ветвей» Применяются решетки разнообразных систем: из раскосов (рис. 8.5, а), из раскосов и распорок (рис. 8.5, б) и безраскосного типа в виде планок (рис. 8.5,в). В случае расположения решеток в четырех плоскостях (рис. 8.4, г) возможны обычная схема (рис. 8.6, а) и более экономичная треугольная схема «в елку» (рис. 8.6,6). В колоннах, нагруженных центральной силой, возможен изгиб от случайных эксцентриситетов. От изгиба возникают поперечные силы, воспринимаемые решетками, которые препятствуют сдвигам ветвей колонны относительно ее продольной оси. Треугольные решетки, состоящие из одних раскосов (рис. 8.5, а), или треугольные с дополнительными распорками (рис. 8.5, б) являются более жесткими, чем безраскосные, так как образуют в плоскости грани колонны ферму, все элементы которой при изгибе работают на осевые усилия, однако они более трудоемки в изготовлении.

22-23. Подбор сечения сплошной колонны.

Подбор сечения сплошной колонны. Задавшись типом сечения колонны, определяем требуемую площадь сечения по формуле Чтобы предварительно определить коэффициент ср (см. прил. 7), задаемся гибкостью колонны

Для сплошных колонн с расчетной нагрузкой до 1500—2500 кН и длиной 5—6 м можно задаться гибкостью 1=100—70, для более мощных колонн с нагрузкой 2500—4000 кН гибкость можно принять X — = 70—50. Задавшись гибкостью % и найдя соответствующий коэффициент ф, определяем в первом приближении требуемую площадь по формуле (8.21) и требуемый радиус инерции, соответствующий заданной гибкости:

Установив генеральные размеры сечения Ъ и h, подбирают толщину поясных листов (полок) и стенки исходя из требуемой площади колонны Атр и условий местной устойчивости. Откорректировав значения А, b и h, производят проверку сечения и напряжения

24. Подбор сечения сквозной колонны. Так же как и при подборе сечения сплошных колонн, надо задаться гибкостью, чтобы получить из таблицы коэффициент продольного изгиба ср.

Благодаря более рациональному распределению материала в сечении сквозных колонн расчетная гибкость у них бывает несколько меньше, чем у сплошных (при равных условиях). Для сквозных колонн с расчетной нагрузкой до 1500 кН, длиной 5—7 м можно задаться гибкостью Я,=90—60, для более мощных колонн с нагрузкой 2500—3000 кН гибкость можно принять равной Л = 60—40.

Задавшись гибкостью % и определив по ней коэффициент ф, по формуле получаем требуемую площадь и требуемый радиус инерции относительно материальной оси учитывая, что гибкость относительно материальной оси равна расчетной гибкости.

Определив требуемую площадь и требуемый радиус инерции, подбираем по сортаменту соответствующий им профиль. Приняв сечение стержня, проверяем его устойчивость по формуле

25, 26. Расчёт планок сквозной колонны.

Расчет безраскосной решетки (планок). Расстояние между планками определяется принятой гибкостью ветви и радиусом инерции ветви. Расчет планок состоит в проверке их сечения и расчете прикрепления их к ветвям. Планки работают на изгиб от действия перерезывающей силы Qna, величина которой определяется из условия равновесия вырезанного узла колонны. В месте прикрепления планок действуют поперечная сила f пл и изгибающий момент МпЯ, равный

Высоту планки h„a обычно определяют из условия ее прикрепления. Учитывая, что вывод формулы приведенной гибкости основан на наличии жестких планок, ширину планок не следует принимать слишком малой, обычно эта ширина устанавливается в пределах (0,5-f-0,75) b, где Ь — ширина колонны.

Толщина планок берется конструктивно от б до 10 мм в пределах

В сварных колоннах планки прикрепляют к ветвям внахлестку и приваривают угловыми швами, причем планки обычно заводят на ветви на 20—30 мм

studfiles.net

Руководство «Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций их тяжелого бетона (без предварительного напряжения)»

Государственный проектный институт Ленинградский Промстройпроект Госстроя СССР

Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений Госстроя СССР

Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР

РУКОВОДСТВО по конструированию БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА (БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ)

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978

В настоящем Руководстве изложены основные принципы конструирования наиболее массовых элементов из тяжелого бетона, а также приведены подробные данные по армированию конструкций, анкеровке и стыковке арматуры, конструированию арматурных изделий и закладных деталей и др.

Настоящее Руководство можно использовать и при конструировании предварительно напряженных элементов (в части обычной арматуры) наряду с указаниями специальных руководств.

Руководство разработано в соответствии с положениями главы СНиП II-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Буквенные обозначения, приведенные без пояснения, соответствуют обозначениям главы СНиП II-21-75.

Приведенные в Руководстве рисунки не должны рассматриваться как примеры графического оформления рабочих чертежей.

Руководство разработано ГПИ Ленинградский Промстройпроект (инж. Г.Г. Виноградов) с участием ЦНИИпромзданий и НИИЖБ Госстроя СССР. При этом были использованы материалы НИЛФХММа и ТПа Главмоспромстройматериалов, КТБ Мосоргстройматериалов и Гипростроммаша Минстройдормаша СССР.

Замечания и предложения по Руководству просьба направлять по адресу: 196190, Ленинград, Ленинский проспект, д. 160, Ленинградский Промстройпроект.

Рекомендовано к изданию решением технического совета Ленинградского Промстройпроекта.

Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения / ГПИ Ленингр. Промстройпроект Госстроя СССР, ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1978.

Руководство содержит положения главы СНиП II-21-75 и материал, необходимый проектировщикам, занимающимся конструированием бетонных и железобетонных элементов зданий различного назначения, в основном для промышленного строительства. Приведены способы конструирования наиболее распространенных конструкций сборного и монолитного исполнения с армированием как сварными, так и вязаными арматурными каркасами и сетками.

Даются также рекомендации по проектированию арматурных изделий и закладных деталей.

Руководство предназначено для инженеров и техников - проектировщиков, а также для студентов строительных вузов.

1.1. Настоящее Руководство распространяется на конструирование бетонных и железобетонных элементов без предварительного напряжения, выполняемых из тяжелого бетона для зданий и сооружений, эксплуатируемых при систематическом воздействии температур не выше 50 и не ниже минус 70 °С.

Примечание. Руководство не распространяется на конструирование элементов гидротехнических сооружений, мостов, транспортных тоннелей, труб под насыпями, покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также армоцементных конструкций и конструкций из специальных бетонов.

1.2. Руководство ориентировано в основном на проектировщиков, занимающихся конструированием бетонных и железобетонных элементов зданий и сооружений для промышленного строительства. Однако материал Руководства может быть использован и при конструировании элементов конструкций другого назначения.

1.3. При пользовании настоящим Руководством необходимо соблюдать требования государственных стандартов на арматуру, на арматурные изделия и закладные детали, а также на сварные соединения.

1.4. Проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений, предназначенных для работы в условиях агрессивной среды и повышенной влажности, должно вестись с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.

1.5. Выбор конструктивных решений армирования должен производиться исходя из технико-экономической целесообразности применения арматуры в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения металлоемкости, трудоемкости и стоимости арматурных изделий и, следовательно, строительства в целом, что может быть достигнуто путем применения эффективных видов арматуры и арматурных сталей, снижения веса арматурных изделий, наиболее полного обеспечения технологичности и механизации арматурных работ.

1.6. Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специализированных предприятиях.

Сборные конструкции целесообразно при конструировании предусматривать максимально крупными, насколько это позволяют грузоподъемность монтажных механизмов, условия изготовлении и транспортирования.

1.7. Для монолитных конструкций следует предусматривать унифицированные размеры, позволяющие применять инвентарную опалубку, а также укрупненные пространственные арматурные каркасы.

1.8. Для обеспечения условий качественного изготовления конструкции, требуемой их долговечности и совместной работы арматуры и бетона следует выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящем Руководстве.

1.9. Для железобетонных конструкций, конструируемых в соответствии с требованиями настоящего Руководства, применяются тяжелые бетоны, характеристики которых приведены в главе СНиП II-21-75.

files.stroyinf.ru

Узлы сопряжений - Стыки и узлы сопряжений балок - Балки

Сопряжения разделяют по конструктивному признаку на опирание сверху и примыкание сбоку (шарнирное или жесткое). Примыкание сбоку может осуществляться либо в виде фланцевого соединения, либо при помощи столиков. Шарнирное сопряжение передает только опорную реакцию, а жесткое передает, кроме опорной реакции, еще и опорный момент.

Опирание балок на колонны

Примеры опирания балок на колонны показаны на фигуре. Обычно в качестве непосредственной опоры, передающей опорное давление на колонну (или консоль), в балках пролетом до 25 — 30 м применяется плоская подушка (плита). На фигуре,а опорные ребра жесткости (опорные планки) поставлены по торцам балок и выпущены книзу на 10 — 15 мм. Фрезерованные (строганые) торцы этих планок фиксируют центральную передачу опорного давления. Нижний пояс балок не касается колонны, но притягивается к ней болтами.

На фигуре наоборот, ребра жесткости расставлены, фиксируя передачу опорных давлений через опорные плиты на ветви колонны (из швеллеров). Толщина опорных плит обычно назначается конструктивно (если только плита не работает на изгиб) и принимается несколько большей, чем толщина пояса балки.

Примыкание балок к колоннам сбоку

На фигуре, а показано шарнирное примыкание (фланцевое) сбоку на болтах. Болты в этом креплении рассчитываются на срез от действия опорной реакции А, увеличенной на 20% (смотрите формулы). Применение черных болтов здесь возможно при опорной реакции примерно до 30 — 35 т. Сварной шов рассчитывается, как было указано выше, на совместное действие касательных и нормальных напряжений (смотрите формулы).

Такое примыкание, как показали опыты, несмотря на расставленные по высоте балки болты, является шарнирным вследствие податливости всего соединения (отгиба полок уголков, податливости гаек, вытяжки болтов и т. д.). Для осуществления жесткого сопряжения необходимо прочно соединить пояса балки с опорной конструкцией.

На фигуре б показан пример такого сопряжения, в котором нижний и верхний пояса присоединены к колонне горизонтальными планками. Это соединение выполнено для нижнего и верхнего поясов балки по-разному для того, чтобы избежать потолочной сварки при монтаже.

Сопряжения по фигуре могут применяться лишь при статической нагрузке, так как они имеют щели, вокруг которых концентрируются напряжения, опасные при динамической нагрузке.

Примыкание балок к колоннам сбоку при помощи столика

На фигуре, а показано шарнирное примыкание балки к колонне сбоку при помощи опорного столика. Это очень простое сопряжение, удобное для монтажа. Опорным столиком обычно служит неравнобокий уголок, полученный путем обрезки части полки. Он воспринимает все опорное давление балки А, которое передается на колонну через швы.

Однако расчетную длину шва lш на одной стороне столика обычно определяют, исходя из усилия, равного 2/3А, ввиду возможной перегрузки одной стороны из-за неточности изготовления. Уголки, приваренные к стенке балки, — конструктивные; каждый из них прикрепляется к колонне двумя болтами.

Опорные столики часто делают из толстого листа (δ = 25/30 мм). На фигуре,б показано жесткое сопряжение балки с колонной при помощи опорного столика из толстого листа. Это сопряжение способно воспринять не только опорное давление, передающееся на столик, но также и момент, передающийся с поясов балки на опорную планку (фланец), прикрепленную болтами к колонне. Линия оси упругого поворота узла (нейтральная линия), как показали исследования, проходит примерно на уровне нижнего пояса балки.

Максимальное усилие в двух верхних болтах, расположенных на одной горизонтали и работающих на растяжение, определяется по формуле

Формула (61.VI)

Нижнюю кромку опорной планки, выпущенной на 10 мм, строгают так же, как и верхнюю кромку опорного столика. Для полной обеспеченности передачи опорного давления на столик диаметр отверстий в планке назначают на 2 — 3 мм больше диаметра болтов, тем самым не допуская работы болтов на срез. Учитывая работу опорной планки не только на сжатие, но и на изгиб, ее следует делать достаточно толстой (около 16 — 20 мм).

Жесткое сопряжение балок

Жесткое сопряжение балок:

а — сварных; б — клепанных.

На фигуре показаны примеры жесткого сопряжения второстепенных балок с главными. Опорный момент передается здесь по верхнему поясу через планку, называемую «рыбкой», а по нижнему поясу — через столик. Рыбка имеет уширение по сечению а — б, рассчитанное на восприятие полного усилия N = M/h.

«Проектирование стальных конструкций»,К.К.Муханов

На фигуре показаны стыки сварной составной балки. На фигуре, а показан заводской стык, у которого элементы поясов я стенки стыкуются вразбежку, а на фигуре, б — монтажный стык. Примененный здесь прямой стык стенки может быть устроен при ручной сварке и обычных способах контроля сварки в том сечении балки, где момент имеет значение Тогда напряжение в…

На фигуре, а показан заводской стык стенки клепаной балки, перекрытый накладками на всю высоту стенки с двух сторон; на фигуре, б и в показаны заводские стыки поясных уголков и поясного листа. Основное правило устройства стыка заключается в перекрытии его стыковым элементом, площадь сечения которого не меньше площади стыкуемого элемента. На фигуре, г показан пример монтажного…

www.ktovdome.ru

Конструкция сварных стыков - Стыки и узлы сопряжений балок - Балки

Формула

Тогда напряжение в точке С стыкового шва не будет превосходить расчетного сопротивления шва растяжению. Можно, однако, устроить прямой стык стенки и в месте максимального момента, но при условии применения повышенных способов контроля за качеством сварки.

Типы стыков сварных балок

В отдельных случаях при необходимости устройства стыка стенки в месте максимального момента и при невозможности обеспечить повышенный способ контроля за качеством швов, возможно усиление наиболее напряженных участков прямого сварного стыка при помощи ромбических накладок.

Пояса балок стыкуются равнопрочными швами, которые в нижнем поясе должны быть косыми, а в верхнем могут быть и прямыми.

Стыки, как правило, необходимо заваривать качественными электродами типа Э42.

Существенное значение при изготовлении балки имеет порядок сварки. Сначала надо собрать элементы, которые имеют поперечные швы, и сварить их по отдельности (стыки поясных листов, стыки стенки, приварка ребер жесткости), так как поперечные швы дают максимальную усадку.

После сборки балки накладывают продольные поясные швы. При автоматической сварке ребра жесткости ставят после наложения поясных швов, так как они мешают проходу головки сварочного аппарата.

На фигуре, г цифрами 1 — 5 показан порядок сварки монтажного стыка. Сначала сваривают поперечные швы, а для свободной усадки швов 2 и 8, зависящей от возможной деформации поясных листов, участок поясных швов длиной около 300 мм с каждой стороны стыка оставляют не заваренным.

Последними заваривают продольные швы на участках 4 и 5, имеющие незначительную продольную усадку.

Расчет сварных стыков

Стык каждого элемента, входящего в сечение балки, рассчитывается отдельно. При этом изгибающий момент распределяется между элементами балки пропорционально их моментам инерции, а потому момент, приходящийся на стенку балки, может быть найден по формуле

Формула (58.VI)

где Мб — полный расчетный момент в стыке балки;

Jст — момент инерции стенки балки;

Jб — полный момент инерции всей балки. Расчетная поперечная сила Q, действующая в стыке, полностью передается на стенку. Проверка прочности стыка стенки, сваренного швом встык, производится по обычным формулам изгиба.

В случае, если необходимо проверить стык пояса, усилие в нем может быть определено по формуле

Формула (59.VI)

Расчет стыка стенки по фигуре, в производится как целого сечения, состоящего из сварного шва встык и четырех стыковых накладок. Наибольшее расчетное напряжение в этом сечении не должно превышать mRсвр.

«Проектирование стальных конструкций»,К.К.Муханов