پیچ های لنگر و سر ستون را مونتاژ می کند. پایه ستون فلزی

سر ستون به عنوان تکیه گاه برای سازه های پوشاننده (تیرها، خرپاها) عمل می کند و بار متمرکز بر روی ستون را به طور مساوی در سطح مقطع میله توزیع می کند.

اتصال بین تیرها و ستون ها می تواند آزاد یا صلب باشد. مفصل لولا فقط بارهای عمودی (a، b، c، d، e) را منتقل می کند.

اتصال صلب تیرها با ستونها یک سیستم قاب (e) را تشکیل می دهد.

هنگامی که تیرها از بالا باز می شوند، واحد نگهدارنده سازه پوشاننده دارای یک دنده عرضی با انتهای آسیاب شده به اندازه 15-25 میلی متر است که از طریق آن فشار به ستون منتقل می شود (شکل a, b, d). کمتر مورد استفاده، طرح واحدی است که در آن فشار تکیه گاه توسط دنده داخلی تیر واقع در بالای فلنج ستون (c, d) منتقل می شود. اگر دنده تکیه گاه عرضی تیر پوشاننده دارای انتهای بیرون زده باشد (a, b, d) فشار نگهدارنده ابتدا به صفحه تکیه گاه سر ستون و سپس به دنده نگهدارنده سر و از این دنده منتقل می شود. به دیواره ستون (یا تیر متقاطع در یک ستون از طریق (e) و سپس به طور مساوی در سطح مقطع ستون توزیع می شود. صفحه نگهدارنده سر برای انتقال فشار از انتهای تیر به دنده های نگهدارنده ستون عمل می کند. سر، بنابراین ضخامت آن نه با محاسبه، بلکه با ملاحظات طراحی تعیین می شود و معمولاً 16-25 میلی متر در نظر گرفته می شود.

از صفحه پایه فشار از طریق جوش های افقی به دنده های نگهدارنده سر منتقل می شود و انتهای دنده ها به صفحه متصل می شود.

ساق این درزها با فرمول تعیین می شود

هنگام نصب صفحه پایه روی انتهای آسیاب شده میله ستون، تماس کامل صفحه با دنده ستون را تضمین می کند و فشار نگهدارنده با تماس مستقیم سطوح منتقل می شود و جوش های متصل کننده صفحه پایه به صورت ساختاری گرفته می شوند.

عرض دنده نگهدارنده از شرایط مقاومت فشاری تعیین می شود.

علاوه بر این، برای اطمینان از ثبات موضعی دنده نگهدارنده باید شرایطی رعایت شود.

پایین دنده های نگهدارنده سر با دنده های عرضی تقویت شده است که از پیچش آنها به خارج از صفحه ستون تحت فشار ناهموار از انتهای تیرهای پوشاننده که از ساخت و نصب نادرست ناشی می شود جلوگیری می کند.

از دنده های نگهدارنده، فشار از طریق جوش فیله به دیواره ستون منتقل می شود. بر این اساس، طول مورد نیاز دنده ها.

طول تخمینی درزها نباید بیشتر از .

دنده ها همچنین از نظر برش بررسی می شوند: ,

که در آن 2 تعداد برش ها است.

– ضخامت دیواره ستون یا تراورس ستون عبوری.

در فشارهای حمایتی بالا، تنش های برشی در دیوار از مقاومت طراحی فراتر می رود. در این حالت طول دنده افزایش می یابد یا از دیواره ضخیم تری استفاده می شود. ضخامت دیوار را فقط در سر ستون (ب) می توانید افزایش دهید. این راه حل مصرف فلز را کاهش می دهد، اما از نظر تکنولوژیکی برای ساخت پیشرفت کمتری دارد.

توزیع بیشتر فشار از دیواره ستون در کل سطح مقطع میله ستون جامد توسط درزهای پیوسته اتصال فلنج ها و دیوار تضمین می شود.

در ستون های عبوری (e)، فشار از تراورس از طریق جوش های فیله ای به شاخه های ستون منتقل می شود که پایه آن باید حداقل:

سر ستون با دنده های نگهدارنده تیرهای واقع در بالای فلنج های ستون (ج) مشابه مورد قبلی طراحی و محاسبه شده است، تنها نقش دنده های نگهدارنده سر توسط فلنج های ستون انجام می شود. اگر فشار از دال سر از طریق جوش به ستون منتقل شود (انتهای ستون آسیاب نشده باشد)، طول جوش هایی که یک فلنج ستون را به دال متصل می کنند، از وضعیت برش آنها توسط دستگاه تعیین می شود. واکنش یک پرتو:

جایی که واکنش تکیه گاه یک تیر است، عرض فلنج ستون است.

اگر انتهای ستون آسیاب شود، جوش ها به صورت سازه ای با حداقل پایه ساخته می شوند. برای اطمینان از انتقال فشار تکیه گاه در کل عرض دنده نگهدارنده تیر با عرض زیاد وترهای تیر و فلنج های ستون باریک، طراحی تیر متقاطع پهن شده ضروری است (شکل د). به طور متعارف فرض بر این است که فشار نگهدارنده از دال ابتدا به طور کامل به تراورس و سپس از تراورس به فلنج ستون منتقل می شود؛ بر این اساس درزهای اتصال تراورس به دال و ستون محاسبه می شود. هنگامی که سازه از سمت (e) بر روی ستون حمایت می شود، واکنش عمودی از طریق انتهای صفحه بندی شده دنده تکیه گاه تیر به انتهای میز تکیه گاه و از آن به فلنج ستون منتقل می شود. ضخامت میز تکیه گاه 5-10 میلی متر بیشتر از ضخامت دنده تکیه گاه تیر در نظر گرفته می شود. اگر واکنش تکیه گاه تیر از 200 کیلو نیوتن تجاوز نکند، میز تکیه گاه از یک گوشه ضخیم با فلنج بریده ساخته می شود و اگر واکنش بزرگتر باشد، میز از ورقی با انتهای بالایی طرح دار ساخته می شود. هر یک از دو درزی که میز را به ستون متصل می کند، برای 2/3 واکنش پشتیبانی محاسبه می شود، که عدم موازی بودن احتمالی انتهای تیر و میز را در نظر می گیرد، در نتیجه عدم دقت در ساخت و در نتیجه، انتقال فشار ناهموار بین انتها طول مورد نیاز یک درز بست میز با فرمول تعیین می شود:

گاهی اوقات میز نه تنها در امتداد مخازن، بلکه در امتداد انتهای پایینی نیز جوش داده می شود، در این حالت طول کل درز با نیرویی برابر تعیین می شود.

پایه ستون قسمت پایینی ستون است که بار را به فونداسیون منتقل می کند.

پایه های ستون باید وظایف زیر را انجام دهند: 1) به طور مطمئن قسمت پایین میله ستون را به فونداسیون ثابت کنید، 2) بارهای میله ستون را درک کرده و آن را در ناحیه فونداسیون توزیع کنید. فونداسیون ها معمولاً از بتن مسلح یکپارچه یا پیش ساخته ساخته می شوند.

برنج. 1. پایه لولایی مشروط.

برای ستون های فشرده مرکزی استفاده می شود. از یک صفحه پایه تشکیل شده است که انتهای آسیاب شده میله روی آن نصب شده است.

برنج. 2. پایه سخت

پایه سختدر صفحه انکر بولت ها و مفصل بندی شده استاز صفحه پیچ های لنگر. برای پست های نیمه چوبی و غیره استفاده می شود. از یک صفحه پایه تشکیل شده است که با پیچ و مهره های لنگر به پایه متصل می شود.

برنج. 3. پایه سخت

برای ستون های فشاری خمشی استفاده می شود. از یک صفحه پایه تشکیل شده است که با پیچ و مهره های لنگر به پایه متصل می شود.

برنج. 4. پایه لولایی.

برای ستون های فشرده مرکزی استفاده می شود. از یک صفحه پایه تشکیل شده است که با پیچ و مهره های لنگر به پایه متصل می شود.

برنج. 5. پایه سخت

برای ستون های فشاری خمشی استفاده می شود. این شامل یک صفحه پایه تقویت شده با دنده های سفت کننده است که با پیچ و مهره های لنگر به پایه متصل می شود.

ارتباط بین تیرها و ستون ها می تواند باشد رایگان(لوله دار) و سخت. رابط رایگان فقط بارهای عمودی را منتقل می کند. کوپلینگ صلب یک سیستم قاب را تشکیل می دهد که قادر به جذب نیروهای افقی و کاهش گشتاور طراحی در تیرها است. در این حالت تیرها در کنار ستون مجاور هستند.

با اتصال آزاد، تیرها در بالای ستون قرار می گیرند که سهولت نصب را تضمین می کند.

در این حالت سر ستون شامل یک دال و دنده هایی است که دال را نگه می دارند و بار را به میله ستون منتقل می کنند (شکل).

اگر بار از طریق انتهای آسیاب شده دنده های نگهدارنده تیرها که نزدیک به مرکز ستون قرار دارد به ستون منتقل شود، دال کلاهک از پایین توسط دنده هایی که زیر دنده های نگهدارنده تیرها قرار دارند نگه داشته می شود (شکل a. و ب).

برنج. سر ستون ها هنگام حمایت از تیرها از بالا

دنده های سر به صفحه پایه و به شاخه های ستون با میله عبوری یا به دیواره ستون با میله جامد جوش داده می شود. درزهای متصل کننده دنده سر به دال باید فشار کامل روی سر را تحمل کنند. آنها را با استفاده از فرمول بررسی کنید . (8)

ارتفاع دنده سر با طول مورد نیاز درزهایی که بار را به هسته ستون منتقل می کنند تعیین می شود (طول درزها نباید بیشتر از 85∙β w ∙k f باشد:

. (9)

ضخامت دنده سر از شرایط مقاومت در برابر له شدن تحت فشار حمایت کامل تعیین می شود (10)

که در آن طول سطح خرد شده برابر با عرض دنده نگهدارنده تیر به اضافه دو ضخامت دال سر ستون است.

پس از تعیین ضخامت دنده، باید آن را برای برش با استفاده از فرمول بررسی کنید:

. (11)

اگر ضخامت دیواره کانال های یک ستون عبوری و دیواره های یک ستون ممتد کوچک باشد، باید در محل اتصال دنده ها به آنها نیز از نظر برش بررسی شود. می توانید دیوار را در ارتفاع سر ضخیم تر کنید.

برای استحکام بخشیدن به دنده های نگهدارنده صفحه پایه و تقویت دیواره های میله ستون در برابر از دست دادن پایداری در مکان هایی که بارهای متمرکز بزرگ منتقل می شود، دنده های عمودی که بار را حمل می کنند از پایین با دنده های افقی قاب می شوند.

صفحه تکیه گاه سر فشار را از ساختار پوشاننده به دنده های سر منتقل می کند و برای اتصال تیرها به ستون ها با پیچ های نصب که موقعیت طراحی تیرها را ثابت می کند، عمل می کند.

ضخامت صفحه پایه از نظر ساختاری بین 20-25 میلی متر در نظر گرفته می شود.

هنگامی که انتهای ستون آسیاب می شود، فشار حاصل از تیرها از طریق صفحه پایه مستقیماً به دنده های سر منتقل می شود. در این حالت ضخامت درزهای اتصال دال با دنده ها و همچنین با شاخه های ستون به صورت ساختاری تعیین می شود.

اگر تیر از پهلو به ستون متصل شود (شکل)، واکنش عمودی از طریق دنده نگهدارنده تیر به میز جوش داده شده به فلنج های ستون منتقل می شود. انتهای دنده تکیه گاه تیر و لبه بالایی میز وصل شده است. ضخامت میز 20-40 میلی متر بیشتر از ضخامت دنده نگهدارنده تیر در نظر گرفته می شود.

برنج. حمایت از یک تیر بر روی یک ستون از طرف

توصیه می شود میز را از سه طرف به ستون جوش دهید.

برای اطمینان از اینکه تیر به پیچ ها آویزان نمی شود و محکم روی میز تکیه گاه قرار می گیرد، دنده های تکیه گاه تیر با پیچ هایی به میله ستون متصل می شوند که قطر آن باید 3 تا 4 میلی متر کمتر از قطر تیر باشد. سوراخ ها

29.طراحی خرپا. الزامات کلی

طراحی خرپاها با کشیدن خطوط محوری که نمودار هندسی خرپا را تشکیل می دهند آغاز می شود.

سپس خطوط میله ها به گونه ای ترسیم می شود که خطوط محوری با مراکز ثقل مقاطع منطبق باشد. برای مقاطع نامتقارن (Ts، گوشه ها)، ارجاعات محور به 5 میلی متر گرد می شوند.

هنگامی که مقطع وتر در طول خرپا تغییر می کند، یک خط مرکزی از وترها در نمودار هندسی گرفته شده و عناصر وتر به آن گره می خورند. برای راحتی حمایت از عناصر مجاور (برای خرپاهای کف - کفپوش یا پرلین)، لبه بالایی وتر در همان سطح نگه داشته می شود. جاهایی که سطح مقطع تسمه ها تغییر می کند در جهت نیروی کمتر از مرکز واحد دور می شوند. میله های گریتینگ به طور عادی به محور میله بریده می شوند. برای میله‌های بزرگ، برش اریب را می‌توان اجازه داد تا اندازه گوست‌ها را کاهش دهد. برای کاهش تنش‌های جوش در گیره‌ها، میله‌های توری در فاصله‌ای برابر با 6 برابر ضخامت تسمه‌ها، اما نه بیشتر از 80 میلی‌متر به تسمه‌ها آورده نمی‌شوند. حداقل 50 میلی متر فاصله بین انتهای عناصر به هم پیوسته آکوردهای خرپایی که با روکش گذاشته شده اند باقی می ماند.

ضخامت گوست ها بسته به نیروهای فعلی انتخاب می شود (جدول 7.2). اگر تفاوت قابل توجهی در نیروها در میله های شبکه وجود داشته باشد، می توان دو ضخامت را در عنصر ارسال کننده اتخاذ کرد. اختلاف ضخامت دریچه ها در واحدهای مجاور 2 میلی متر است.

ابعاد گیره ها بر اساس طول درزهای مورد نیاز برای چفت کردن عناصر تعیین می شود. برای ساده‌سازی تولید آنها و کاهش تعداد برش‌ها، باید برای ساده‌ترین طرح‌های ضامن‌ها تلاش کرد.

خرپاها با دهانه 18 تا 36 متر به دو عنصر ارسال کننده با مفاصل بزرگ شده در گره های میانی تقسیم می شوند. برای سهولت در مونتاژ و ساخت، طراحی به گونه ای توصیه می شود که نیم خرپاهای راست و چپ قابل تعویض باشند.

خرپا سیستمی از میله‌ها است که در گره‌ها به یکدیگر متصل شده و ساختاری از نظر هندسی غیرقابل تغییر را تشکیل می‌دهند. خرپاها می توانند مسطح (همه میله ها در یک صفحه قرار دارند) و فضایی باشند.

تختخرپاها (شکل a) می توانند بار اعمال شده را فقط در صفحه خود درک کنند و باید از صفحه خود با اتصالات یا عناصر دیگر ایمن شوند. خرپاهای فضایی (شکل b, c) یک تیر فضایی صلب را تشکیل می دهند که قادر به جذب بارهای وارده در هر جهت است. هر وجه از چنین تیری یک خرپا صاف است. نمونه ای از پرتوهای فضایی یک سازه برج است (شکل d).

برنج. خرپاهای مسطح (الف) و فضایی (ب، ج، د).

30. خرپا از گوشه های جفت

در خرپاهایی با میله های ساخته شده از دو گوشه، که توسط یک مارک مونتاژ شده اند، گره ها بر روی گیره هایی طراحی می شوند که بین گوشه ها قرار می گیرند. میله های مشبک با درزهای کناری به گوست متصل می شوند (شکل a).

نیروی موجود در المان بین درزها در امتداد لبه و ساق زاویه به نسبت معکوس فاصله آنها با محور میله توزیع می شود:

جایی که ب - عرض قفسه گوشه؛

z 0 - فاصله مرکز ثقل گوشه تا لبه آن.

الف - چسباندن بریس به بند. ب - گره میانی؛

ج، د - پشتیبانی از پرلین ها و اسلب ها

شکل - گره های خرپا از گوشه های جفت شده

برای زوایای نورد در محاسبات عملی، مقادیر ضرایب a 1 و a 2 را می توان از جدول گرفت.

برای کاهش تمرکز تنش، انتهای جوش های کناری به اندازه 20 میلی متر به انتهای میله کشیده می شوند (شکل a). توصیه می شود با استفاده از درزهای پیوسته با حداقل ضخامت، گیره ها را به بند کمر بچسبانید. ضامن ها به اندازه 10 ... 15 میلی متر از لبه های گوشه های کمر فراتر می روند (شکل ب). درزهای متصل کننده گاست به تسمه، در صورت عدم وجود بارهای گرهی، بر اساس اختلاف نیروها در پانل های مجاور کمربند محاسبه می شود (شکل b) N = N 2 - N 1. در محلی که پرلین ها یا دال های سقف روی وتر بالایی قرار می گیرند (شکل ج)، ضامن ها به اندازه 10 ... 15 میلی متر به لبه گوشه های کمر کشیده نمی شوند.

برای اتصال پرلین ها، گوشه ای با سوراخ هایی برای پیچ و مهره ها به وتر بالایی خرپا جوش داده می شود. در مکان هایی که دال های پانل بزرگ پشتیبانی می شوند، اگر ضخامت گوشه های وتر در گام خرپایی 6 متری کمتر از 10 میلی متر و در گام خرپایی 12 متری کمتر از 14 میلی متر باشد، وتر بالایی خرپاها تقویت می شود. با روکش t = 12 میلی متر برای جلوگیری از خم شدن قفسه ها. برای جلوگیری از ضعیف شدن بخش وتر فوقانی، آسترها را با درزهای عرضی جوش ندهید.

اگر یک بار متمرکز بر روی واحد اعمال شود (شکل ج)، درزهای متصل کننده تسمه به تسمه برای اثر ترکیبی نیروی طولی (از اختلاف نیروها در تسمه ها) و بار متمرکز طراحی می شوند. به طور معمول، نیروی F به بخش های درز منتقل می شود ل 1 و ل 2. استرس در درزها از این تلاش ; (1)

از نیروی طولی

جایی که S ل w طول کل درزهای اتصال تسمه به گیره است.

استحکام درز برای عملکرد ترکیبی نیروها طبق فرمول بررسی می شود

هنگام محاسبه گره ها معمولا k f مشخص می شود و طول درز مورد نیاز تعیین می شود.

خرپاهای خرپا با شبکه مثلثی باید به شکل مستطیل و با شبکه مورب - به شکل ذوزنقه مستطیلی طراحی شوند.

برای اطمینان از انتقال صاف نیرو و کاهش تمرکز تنش، زاویه بین لبه ی گیره و عنصر شبکه باید حداقل 15 درجه باشد. اتصالات تسمه ها باید با روکش های ساخته شده از گوشه ها (شکل a) (با همان ضخامت تسمه ها) یا ورق های (شکل ب) پوشانده شود. برای اطمینان از اینکه گوشه ها با هم کار می کنند، آنها را با واشر متصل می کنند. فاصله بین واشرها نباید بیشتر از 40 i برای عناصر فشرده و 80 i برای موارد کشیده باشد، جایی که i شعاع اینرسی یک گوشه نسبت به محور موازی با واشر است. در این حالت حداقل دو واشر در عناصر فشرده قرار می گیرد.

o - با روکش های گوشه ای، ب -با روکش ورق

برنج. - گره های خرپایی با تغییر در بخش تسمه:

طراحی واحدهای تکیه گاه خرپایی به نوع تکیه گاه ها (ستون های فلزی یا بتن آرمه، دیوارهای آجری و ...) و روش کوپلینگ (صلب یا لولایی) بستگی دارد.

هنگامی که خرپاها آزادانه روی سازه زیرین تکیه می کنند، واحد پشتیبانی در شکل نشان داده شده است. فشار خرپا F R از طریق صفحه به تکیه گاه منتقل می شود. مساحت Apl با ظرفیت باربری مواد پشتیبانی تعیین می شود: , (7.9)

که در آن R op مقاومت فشاری محاسبه‌شده ماده نگهدارنده است.

صفحه پایه با پیچ و مهره های لنگر به تکیه گاه متصل می شود. واحد پشتیبانی به طور مشابه در هنگام حمایت از خرپا در سطح وتر بالایی ساخته می شود (شکل ب).

در مورد کوپلینگ لولا، ساده ترین راه این است که خرپا را روی ستون از بالا با استفاده از پایه اضافی (کشکک) نگه دارید (شکل را ببینید).

فشار تکیه گاه خرپا از فلنج تکیه گاه خرپا از طریق سطوح آسیاب شده به صفحه تکیه گاه ستون منتقل می شود. برای پشتیبانی واضح، فلنج نگهدارنده 10 ... 20 میلی‌متر زیر گیره مجموعه پشتیبانی بیرون زده است. مساحت انتهای فلنج از شرایط خرد کردن تعیین می شود: A³F R / R p ,

جایی که Rp - مقاومت طراحی فولاد در برابر خرد شدن سطح انتهایی (در صورت وجود مناسب).

شکل - تکیه گاه رایگان خرپا شکل. – نگه داشتن خرپا روی ستون از بالا

وتر بالایی خرپا از نظر ساختاری با پیچ و مهره هایی با دقت ناهموار یا معمولی (کلاس دقت C یا B) به قسمت بالای ستون متصل می شود. برای اطمینان از اینکه مجموعه نمی تواند نیروها را از لحظه نگهدارنده جذب کند و از اتصال رابط اطمینان حاصل می کند، سوراخ ها در گیره ها 5 تا 6 میلی متر بزرگتر از قطر پیچ ها ساخته می شوند.

برای طراحی رابط سفت و سخت خرپا-ستون، لازم است خرپا را از کنار به ستون متصل کنید (شکل). با یک کوپلینگ صلب، علاوه بر فشار نگهدارنده F R، یک گشتاور M در گره ایجاد می شود.این نیروها به طور جداگانه منتقل می شوند.

فشار پشتیبانی F R به جدول پشتیبانی منتقل می شود. میز نگهدارنده از یک ورق t=30...40 میلی متر یا با فشار نگهدارنده کوچک (F R ≤200...250 kN) از گوشه ها با فلنج بریده ساخته شده است. فلنج نگهدارنده با پیچ‌هایی با دقت ناهموار یا معمولی به فلنج ستون متصل می‌شود که در سوراخ‌هایی به‌اندازه 3...4 میلی‌متر بزرگ‌تر از قطر پیچ‌ها قرار می‌گیرند تا در این صورت نتوانند واکنش تکیه‌گاه خرپا را جذب کنند. تکیه گاه شل فلنج روی میز تکیه گاه.

برنج. - اتصال خرپا از پهلو به ستون

لحظه به یک جفت نیرو N = M / h op تجزیه می شود که به آکوردهای بالایی و پایینی خرپا منتقل می شود. در بیشتر موارد، لحظه پشتیبانی دارای علامت منفی است، یعنی. جهت خلاف جهت عقربه های ساعت در این حالت، نیروی N فلنج مجموعه وتر پایینی را به ستون فشار می دهد. ولتاژهای سطح تماس کم است و نیازی به بررسی ندارد. پیچ ها به صورت ساختاری نصب می شوند (معمولاً 8 پیچ با قطر 20 ... 24 میلی متر). اگر یک لحظه مثبت در واحد پشتیبانی رخ دهد، آنگاه نیرو فلنج را از ستون دور می‌کند و پیچ‌ها باید از نظر کشش بررسی شوند.

ستون فولادی

ساختمان ها و سازه ها

ستون‌های فشرده مرکزی برای حمایت از کف‌ها و پوشش‌های ساختمان‌ها، سکوهای کاری و روگذرها استفاده می‌شوند. ساختار ستون از خود میله و دستگاه های پشتیبانی - سر و پایه تشکیل شده است. سازه های ساختمانی پوشاننده که مستقیماً ستون را بارگذاری می کنند روی سر قرار می گیرند، میله ستون بار را از سر به پایه منتقل می کند و عنصر اصلی سازه است و پایه کل بار دریافتی را از میله به فونداسیون منتقل می کند.

انواع ستون

سه نوع ستون مورد استفاده در قاب های ساختمانی وجود دارد:

- ستون های مقطع ثابت؛

- ستون های مقطع متغیر (پله ای)؛

- ستون هایی از نوع جداگانه

ستون های مقطع ثابتمورد استفاده در ساختمان های بدون جرثقیل و در ساختمان هایی با امکان استفاده از مکانیزم های بالابر برقی معلق و پل با ظرفیت بالابری تا 20 تن، به طور معمول، با ارتفاع مفید از سطح کف تا پایین خرپاها بیش از 12 متر

هنگام استفاده از جرثقیل هایی با ظرفیت بالابری بیش از 15 تن، ستون های پلکانیاز دو قسمت تشکیل شده است، قسمت فوقانی معمولاً تیرآهن جوشی یا نورد شده است، قسمت پایینی شامل یک شاخه چادر و جرثقیل است که یا توسط گره هایی به شکل یک ورق جامد یا توسط یک شبکه از طریق شبکه به یکدیگر متصل می شوند. زوایای نورد گرم

ستون های نوع مجزا در ساختمان های دارای جرثقیل با ظرفیت بالابری بیش از 150 تن و ارتفاع 15-20 متر استفاده می شود. چادر و پایه های جرثقیل در این طرح توسط یک سری لت های افقی که در صفحه عمودی انعطاف پذیر هستند به یکدیگر متصل می شوند که به این دلیل درک بار از هم جدا می شود و پایه جرثقیل فقط نیروی عمودی را از جرثقیل سقفی دریافت می کند. شاخه چادر تمام بارها را از چارچوب و پوشش ساختمان جمع آوری می کند.

بخش های ستون

میله های ستون از تیرهای I با فلنج پهن یا از چندین پروفیل نورد شده ساخته می شوند؛ میله های کامپوزیت به دو دسته پر و توپر تقسیم می شوند. از طریق آنهایی که به نوبه خود، به unbraced، مشبک و سوراخ تقسیم می شوند.

ستون های جامداغلب آنها یک تیر I-فلنج پهن جوش داده شده یا نورد شده هستند، که در آن گزینه جوش داده شده به دلیل توانایی انتخاب مقطع بهینه برای اطمینان از استحکام مورد نیاز در ستون و در عین حال صرفه جویی در مواد دارای مزیت است. ساخت بسیار آسان ستون های مقطعی هستند که در دو جهت به یک اندازه پایدار هستند. با همان ابعاد، سطح مقطع به دلیل صلبیت بیشتر، از پرتو I بهتر عمل می کند. ستون‌های جامد همچنین شامل ستون‌های با مقطع بسته می‌شوند که می‌توانند از کانال‌های نورد جفتی، پروفیل‌های جوشی الکتریکی خمیده یا لوله‌های گرد تشکیل شده باشند.یکی از معایب قابل توجه این گزینه عدم دسترسی به سطح داخلی برای نگهداری است که می‌تواند منجر به سایش خورنده سریع شود. .

از طریق ستون ها -یک طرح سازه معمولی شامل دو شاخه (ساخته شده از کانال ها، تیرهای I یا لوله ها) است که توسط شبکه هایی به هم متصل شده اند که عملکرد مشترک شاخه های میله ستون را تضمین می کند. سیستم های گریتینگ از مهاربندها، مهاربندها و پایه ها و نوع غیر مهاربندی به شکل تخته استفاده می شود. شبکه ستون معمولاً در دو صفحه قرار می گیرد و از گوشه های منفرد ساخته می شود و به اتصال بی شکل ترجیح داده می شود و مستقیماً به قفسه های شاخه های میله می چسبد. برای جلوگیری از پیچش این گونه ستون ها و حفظ کانتور آنها، دیافراگم هایی در انتهای آن نصب می شود.

قطعات و مجموعه های ستون

سر ستون ها. دو راه حل طراحی برای حمایت از خرپاها و میله های عرضی روی ستون ها، با اتصال آزاد لولایی وجود دارد - تیرها معمولاً در بالا نصب می شوند، با اتصالات لولایی و سفت و سخت به طرفین متصل می شوند.

با اتصال بالا، سر ستون شامل یک صفحه پایه و سفت کننده هایی است که بار را به بدنه ستون منتقل می کند. دنده های سر به دال و انشعابات ستون با میله عبوری یا به دیواره های ستون با میله توپر جوش می شوند. ارتفاع و ضخامت دنده ها بر اساس طول مورد نیاز جوش ها تعیین می شود که باید در برابر فشار کامل روی سر و مقاومت در برابر فروریختگی تحت تأثیر فشار نگهدارنده مقاومت کند. برای جبران انحراف فلنج های اتصال، دادن ثبات و استحکام بیشتر به دنده های عمودی، در صورت لزوم، آنها را با دنده های عرضی قاب می کنند. دال پایه معمولاً صفحه ای با ضخامت 20 ... 30 میلی متر است ، برای ستون های سبک 12 ... 30 میلی متر ، اندازه کانتور دال در پلان به اندازه 15 ... 20 میلی متر بزرگتر از کانتور ستون در نظر گرفته می شود. .

با اتصال جانبی، واکنش پشتیبانی از طریق دنده نگهدارنده تیر مجاور به میز جوش داده شده به طبقات ستون منتقل می شود. انتهای دنده نگهدارنده تیر و میز آسیاب می شود، ضخامت میز 20 ... 40 میلی متر بیشتر از ضخامت دنده نگهدارنده در نظر گرفته می شود.

پایه ستونقسمت نگهدارنده ستون هستند و برای انتقال نیرو از ستون به فونداسیون عمل می کنند. راه حل سازه ای پایه به نوع و ارتفاع سطح مقطع میله، نحوه جفت گیری با فونداسیون و نحوه نصب ستون ها بستگی دارد. به پایه های مشترک و مجزا تقسیم می شوند که می توانند بدون تراورس با تراورس مشترک یا مجزا تک جداره یا دو جداره باشند. ابعاد اصلی صفحه پایه بسته به نوع پایه ها و محاسبات خمشی تعیین می شود. سوراخ ها برای پیچ های لنگر 20 ... 30 میلی متر بزرگتر از قطر آنها گذاشته می شود، کشش از طریق واشر انجام می شود، که سپس به دال جوش داده می شود. برای اطمینان از صلبیت پایه و کاهش ضخامت تکیه گاه، تراورس، دنده و دیافراگم تعبیه می شود، اما به همین دلیل، پایه تراورس در مقایسه با پایه بدون تراورس از نظر اندازه بزرگتر است. پایه های ستون های عبوری معمولاً از نوع جداگانه طراحی می شوند، هر شاخه دارای پایه بارگذاری شده خاص خود است. با این حال، اگر ارتفاع مقطع ستون کمتر از 1 متر باشد، استفاده از پایه مشترک، مانند ستون های توپر که در بالا توضیح داده شد، مجاز است.

کنسول هاآنها برای حمایت از تیرهای جرثقیل بر روی ستون هایی با سطح مقطع ثابت استفاده می شوند؛ عمدتاً از تیرهای تک جداره استفاده می شود؛ در صورت لزوم برای انتقال نیروهای بزرگ از دو جداره استفاده می شود.

با اتصال آزاد، تیرها در بالای ستون قرار می گیرند که سهولت نصب را تضمین می کند.

در این حالت سر ستون شامل یک دال و دنده هایی است که دال را نگه می دارند و بار را به میله ستون منتقل می کنند (شکل).

برنج. سر ستون ها هنگام حمایت از تیرها از بالا

. (8)

. (9)

ضخامت دنده سر از شرایط مقاومت در برابر له شدن تحت فشار حمایت کامل تعیین می شود

, (10)

که در آن طول سطح خرد شده برابر با عرض دنده نگهدارنده تیر به اضافه دو ضخامت دال سر ستون است.

پس از تعیین ضخامت دنده، باید آن را برای برش با استفاده از فرمول بررسی کنید:

. (11)

ضخامت صفحه پایه از نظر ساختاری بین 20-25 میلی متر در نظر گرفته می شود.

برنج. حمایت از یک تیر بر روی یک ستون از طرف

توصیه می شود میز را از سه طرف به ستون جوش دهید.

سخنرانی 13

مزارع. مشخصات کلی و طبقه بندی

برنج. خرپاهای مسطح (الف) و فضایی (ب، ج، د).

عناصر اصلی خرپاها تسمه هایی هستند که طرح کلی خرپا را تشکیل می دهند و شبکه ای متشکل از مهاربندها و پایه ها (شکل).

1 - کمربند بالایی؛ 2 - کمربند پایین؛ 3 - بریس ها؛ 4 - دندانه دار کردن

برنج. عناصر خرپا

فاصله بین گره های تسمه پانل نامیده می شود ( د ) ، فاصله بین تکیه گاه ها - دهانه ( ل ، فاصله بین محورها (یا لبه های خارجی) وترها، ارتفاع خرپا است ( h f).

آکوردهای خرپایی عمدتاً بر اساس نیروهای طولی و گشتاور عمل می کنند (مشابه آکوردهای تیرهای جامد). شبکه خرپایی عمدتاً نیروی جانبی را جذب می کند.

اتصالات عناصر در گره ها با اتصال مستقیم یک عنصر به عنصر دیگر (شکل الف) یا با استفاده از اتصالات گرهی (شکل ب) انجام می شود. . برای اینکه میله های خرپایی عمدتاً روی نیروهای محوری کار کنند و تأثیر گشتاورها نادیده گرفته شود، عناصر خرپا در امتداد محورهایی که از مراکز ثقل عبور می کنند متمرکز می شوند.

الف - هنگامی که عناصر شبکه مستقیماً در مجاورت کمربند قرار دارند.

ب - هنگام اتصال عناصر با استفاده از یک گیره

برنج. گره های خرپایی

خرپاها بر اساس نمودار استاتیک، طرح کلی آکوردها، سیستم شبکه، روش اتصال عناصر در گره ها و میزان نیرو در عناصر طبقه بندی می شوند. طبق طرح استاتیک خرپاها (شکل): تیر (شکاف، پیوسته، کنسول)، قوسی، قاب و کابلی وجود دارد.

تیرهای شکافسیستم های (شکل الف) در پوشش های ساختمانی و پل ها استفاده می شود. ساخت و نصب آنها آسان است، نیازی به نصب واحدهای پشتیبانی پیچیده ندارند، اما بسیار فلزی هستند. برای دهانه های بزرگ (بیش از 40 متر)، خرپاهای شکاف بزرگ هستند و باید در هنگام نصب از عناصر جداگانه مونتاژ شوند. هنگامی که تعداد دهانه های همپوشانی دو یا بیشتر است، استفاده کنید مداوم مزارع (شکل ب). از نظر مصرف فلز مقرون به صرفه تر بوده و استحکام بیشتری دارند که باعث کاهش ارتفاع آنها می شود. اما هنگامی که تکیه گاه ها ته نشین می شوند، نیروهای اضافی در خرپاهای پیوسته ایجاد می شود، بنابراین استفاده از آنها بر روی پایه های نشست ضعیف توصیه نمی شود. علاوه بر این، نصب چنین سازه هایی پیچیده است.

الف - پرتو شکاف؛ 6 - پرتو پیوسته; c، e - کنسول؛

g - قاب؛ د - قوسی؛ g - کابل ماندگار؛ z - ترکیب شده است :

برنج. سیستم های خرپا

کنسولخرپاها (شکل ج، ه) برای سایبان ها، برج ها و پشتیبانی از خطوط برق هوایی استفاده می شوند. قاب سیستم ها (شکل ه) در مصرف فولاد مقرون به صرفه هستند، ابعاد کوچکتری دارند، اما در هنگام نصب پیچیده تر هستند، استفاده از آنها برای ساختمان های با دهانه بلند منطقی است. کاربرد قوس دار سیستم ها (شکل ه) اگرچه باعث صرفه جویی در فولاد می شوند، اما منجر به افزایش حجم اتاق و سطح سازه های محصور می شوند.استفاده از آنها عمدتاً ناشی از الزامات معماری است. که در کابلی ماند خرپاها (شکل g) همه میله ها فقط در کشش کار می کنند و می توانند از عناصر انعطاف پذیر مانند کابل های فولادی ساخته شوند. کشش تمام عناصر این گونه خرپاها با انتخاب طرح کلی آکوردها و شبکه و همچنین با ایجاد پیش تنیدگی به دست می آید. کار فقط در حالت کشش به شما امکان می دهد تا از خواص استحکام بالای فولاد به طور کامل استفاده کنید، زیرا مشکلات پایداری حذف شده است. خرپاهای کابلی برای کف و پل های با دهانه طولانی منطقی هستند. سیستم های ترکیبی نیز مورد استفاده قرار می گیرند که شامل تیری است که از پایین با بادبند یا مهاربند یا از بالا با قوس تقویت شده است (شکل h). این سیستم ها به راحتی ساخته می شوند (به دلیل تعداد عناصر کمتر) و در سازه های سنگین و همچنین سازه هایی با بار متحرک کارآمد هستند. استفاده از سیستم های ترکیبی در هنگام تقویت سازه ها، به عنوان مثال، تقویت یک تیر در صورت ناکافی بودن ظرفیت باربری آن، با خرپا یا پایه بسیار مؤثر است.

بسته به خطوط کلی کمربندها خرپاها به قطعه ای، چند ضلعی، ذوزنقه ای، با تسمه های موازی و مثلثی تقسیم می شوند (شکل).

مقرون به صرفه ترین از نظر مصرف فولاد، خرپایی است که بر اساس نمودار لحظه ای مشخص شده است. برای یک سیستم تیر تک دهانه با بار توزیع یکنواخت، این است قطعه ای خرپا با تسمه سهموی (شکل الف ). با این حال، طرح منحنی تسمه پیچیدگی ساخت را افزایش می دهد، بنابراین در حال حاضر از چنین خرپاهایی استفاده نمی شود.

قابل قبول تر است چند ضلعی طرح کلی (شکل ب) با شکستگی کمربند در هر گره. این نمودار تقریباً با طرح سهموی نمودار لحظه مطابقت دارد و نیازی به ساخت عناصر منحنی ندارد. گاهی اوقات از چنین خرپاهایی برای پوشاندن دهانه های بزرگ و در پل ها استفاده می شود.

الف - قطعه ای؛ ب - چند ضلعی؛ ج - ذوزنقه ای؛ g - با کمربندهای موازی؛ d، f، g، i - مثلثی

برنج. خطوط کلی تسمه های خرپایی:

مزارع ذوزنقه ای خطوط کلی (شکل ج) در درجه اول به دلیل ساده شدن گره ها دارای مزایای طراحی هستند. علاوه بر این، استفاده از چنین خرپاهایی در پوشش، امکان ساخت مجموعه قاب سفت و سخت را فراهم می کند که استحکام قاب را افزایش می دهد.

مزارع با تسمه های موازی (شکل د) دارای طول مساوی عناصر شبکه، چیدمان یکسان گره ها، بیشترین تکرارپذیری عناصر و قطعات و امکان یکسان سازی آنهاست که به صنعتی شدن تولید آنها کمک می کند.

مزارع مثلثی خطوط (شکل e، f، g، i) برای سیستم های کنسول، و همچنین برای سیستم های تیر با بار متمرکز در وسط دهانه (خرپاهای تیر) منطقی هستند. با بار توزیع شده، خرپاهای مثلثی مصرف فلز را افزایش داده اند. علاوه بر این، آنها تعدادی نقص طراحی دارند. واحد پشتیبانی تیز پیچیده است و فقط امکان اتصال لولایی با ستون ها را فراهم می کند. مهاربندهای میانی بسیار طولانی هستند و سطح مقطع آنها باید برای حداکثر انعطاف پذیری انتخاب شود که باعث مصرف بیش از حد فلز می شود.

با توجه به روش اتصال عناصردر گره ها، خرپاها به دو دسته جوشی و پیچی تقسیم می شوند. در سازه های ساخته شده قبل از دهه 50 از اتصالات پرچ نیز استفاده می شد. انواع اصلی خرپاها جوشی هستند. اتصالات پیچ و مهره ای، به عنوان یک قاعده، با پیچ و مهره های با استحکام بالا در واحدهای مونتاژ استفاده می شود.

با بزرگی حداکثر تلاشبه طور معمول بین خرپاهای سبک با بخش هایی از عناصر ساخته شده از پروفیل های ساده نورد شده یا خم شده (با نیروهای وارد شده به میله ها) تمایز قائل شوید. ن< 3000 کیلونیوتن) و خرپاهای سنگین با عناصر مقطع مرکب (ن> 3000 کیلو نیوتن).

راندمان خرپاها را می توان با پیش تنیدگی افزایش داد.

سیستم های شبکه خرپایی

سیستم های مشبک مورد استفاده در خرپاها در شکل 1 نشان داده شده است.

الف - مثلثی؛ ب - مثلثی با قفسه؛ c، d - مورب؛ د - خرپایی؛ e - متقاطع; g - متقاطع؛ و - لوزی; k - نیمه مورب

برنج. سیستم های شبکه خرپایی

انتخاب نوع شبکه به الگوی اعمال بار، طرح کلی آکوردها و الزامات طراحی بستگی دارد. برای اطمینان از فشردگی واحدها، توصیه می شود زاویه بین بادبندها و تسمه در محدوده 30...50 0 باشد.

سیستم مثلثیشبکه (شکل a) دارای کمترین طول کل عناصر و کمترین تعداد گره است. مزارع با صعودیو رو به پایینبریس های پشتیبانی

در مکان هایی که بارهای متمرکز اعمال می شود (به عنوان مثال، در مکان هایی که پرده های سقفی نگه داشته می شوند)، می توان قفسه ها یا آویزهای اضافی را نصب کرد (شکل ب). این قفسه ها همچنین به کاهش طول تخمینی کمربند کمک می کنند. قفسه ها و سیستم تعلیق فقط روی بارهای محلی کار می کنند.

نقطه ضعف یک شبکه مثلثی وجود مهاربندهای فشرده طولانی است که برای اطمینان از پایداری آنها نیاز به مصرف فولاد اضافی دارد.

که در مورب در شبکه (شکل ج، د) همه مهاربندها دارای نیروهای یک علامت هستند و قفسه ها دارای نیروی دیگری هستند. یک شبکه مورب در مقایسه با یک شبکه مثلثی، فلز فشرده‌تر و کار فشرده‌تر است، زیرا طول کل عناصر شبکه طولانی‌تر است و گره‌های بیشتری در آن وجود دارد. استفاده از شبکه مورب برای ارتفاع کم خرپا و بارهای گره ای زیاد توصیه می شود.

Shprengelnayaشبکه (شکل ه) برای اعمال خارج از گره بارهای متمرکز به وتر بالایی و همچنین زمانی که لازم است طول تخمینی تسمه کاهش یابد، استفاده می شود. کار فشرده تر است، اما می تواند مصرف فولاد را کاهش دهد.

صلیبشبکه (شکل ه) زمانی استفاده می شود که بار روی خرپا هم در یک جهت و هم در جهت دیگر وجود داشته باشد (مثلاً بار باد). در مزارع با کمربند ساخته شده از مارک ها، می توانید استفاده کنید صلیب یک شبکه (شکل g) از گوشه های منفرد با بریس هایی که مستقیماً به دیوار سه راهی متصل شده اند.

لوزیو نیمه مورب توری ها (شکل i، j) به دلیل دو سیستم مهاربند، استحکام زیادی دارند. از این سیستم ها در پل ها، برج ها، دکل ها و اتصالات برای کاهش طول طراحی میله ها استفاده می شود.

انواع مقاطع میله خرپایی

از نظر مصرف فولاد برای میله های خرپایی فشرده، کارآمدترین بخش لوله ای دیواره نازک است (شکل a). یک لوله گرد، مطلوب ترین توزیع مواد را نسبت به مرکز ثقل برای عناصر فشرده دارد و با سطح مقطع برابر با سایر پروفیل ها، بیشترین شعاع چرخش (i ≈ 0.355d) را دارد، در همه جهات یکسان است. ، که دستیابی به میله ای با کمترین انعطاف را ممکن می سازد. استفاده از لوله در خرپاها باعث صرفه جویی در فولاد تا 20 ... 25٪ می شود.

برنج. انواع مقاطع عناصر اشکال نور

مزیت بزرگ لوله های گرد، ساده سازی خوب است. با تشکر از این، فشار باد بر روی آنها کمتر است، که به ویژه برای سازه های باز بالا (برج ها، دکل ها، جرثقیل ها) مهم است. لوله ها یخ زدگی و رطوبت کمی را حفظ می کنند، بنابراین در برابر خوردگی مقاوم تر هستند و به راحتی تمیز و رنگ می شوند. همه اینها دوام سازه های لوله ای را افزایش می دهد. برای جلوگیری از خوردگی، حفره های داخلی لوله باید آب بندی شوند.

مقاطع بسته خم شده مستطیلی (شکل ب) این امکان را فراهم می کند تا اتصالات عناصر را ساده کنید. با این حال، خرپاهای ساخته شده از پروفیل های بسته خم شده با واحدهای بدون پخ نیاز به دقت ساخت بالایی دارند و فقط در کارخانه های تخصصی قابل تولید هستند.

تا همین اواخر، خرپاهای سبک عمدتاً از دو گوشه طراحی می شدند (شکل c, d, e, f). چنین بخش هایی دارای طیف گسترده ای از مناطق هستند و برای ایجاد اتصالات بر روی گیره ها و اتصال سازه های مجاور خرپاها (پرلین ها، پانل های سقف، کراوات) مناسب هستند. یکی از معایب قابل توجه این فرم طراحی این است. تعداد زیاد عناصر با اندازه های استاندارد مختلف، مصرف فلز قابل توجه برای اتصالات و واشر، شدت کار بالا در ساخت و وجود شکاف بین گوشه ها که باعث خوردگی می شود. میله هایی با سطح مقطع دو زاویه که توسط یک سه راهی تشکیل شده اند هنگام کار در فشرده سازی موثر نیستند.

با نیروی نسبتاً کمی، میله های خرپا را می توان از زوایای واحد ساخت (شکل g). ساخت این بخش به خصوص با واحدهای بدون شکل آسان تر است، زیرا قطعات مونتاژ کمتری دارد و شکاف های بسته برای تمیز کردن و رنگ آمیزی ندارد.

استفاده از میله‌های t برای تسمه‌های خرپایی (شکل i) به فرد اجازه می‌دهد تا گره‌ها را به میزان قابل توجهی ساده‌سازی کند. در چنین خرپایی، گوشه های مهاربندها و قفسه ها را می توان مستقیماً به دیوار سه راهی بدون گیره جوش داد. این امر تعداد قطعات مونتاژ را به نصف کاهش می دهد و شدت کار تولید را کاهش می دهد:

اگر تسمه خرپایی کار کند، علاوه بر نیروی محوری، در خمش نیز (با انتقال بار اضافی گرهی)، یک مقطع از یک تیر I یا دو کانال منطقی است (شکل j، l).

اغلب، بخش های عناصر خرپایی از انواع مختلف پروفیل گرفته می شود: تسمه های ساخته شده از تیرهای I، یک شبکه ساخته شده از پروفیل های بسته منحنی، یا تسمه های ساخته شده از میله های T، یک شبکه ساخته شده از گوشه های جفت یا تک. این راه حل ترکیبی منطقی تر است.

عناصر خرپا فشرده باید طوری طراحی شوند که در دو جهت متقابل عمود بر هم پایدار باشند. با طول های طراحی یکسان ل x = ل y مقاطع ساخته شده از لوله های گرد و پروفیل های بسته خم مربعی این شرایط را برآورده می کنند.

در خرپاهای ساخته شده از زوایای جفت، شعاع های اینرسی مشابه (i x ≈ i y) دارای زوایای نابرابر هستند که در قفسه های بزرگ در کنار هم قرار گرفته اند (شکل d). اگر طول تخمین زده شده در صفحه خرپا دو برابر کمتر از صفحه باشد (مثلاً در حضور یک خرپا)، بخشی از زوایای نابرابر که توسط فلنج های کوچک کنار هم قرار می گیرند (شکل e) منطقی است، زیرا در این مورد i y ≈ 2i x.

میله های خرپاهای سنگین با میله های سبک در داشتن بخش های قوی تر و توسعه یافته تر، متشکل از چندین عنصر متفاوت هستند (شکل).

برنج. انواع مقاطع المان های خرپایی سنگین

تعیین طول طراحی میلگردهای خرپا

ظرفیت باربری عناصر فشرده به طول طراحی آنها بستگی دارد:

ل ef = μ× ل, (1)

جایی که ts -ضریب کاهش طول بسته به روش بستن انتهای میله.

ل- طول هندسی میله (فاصله بین مراکز گره ها یا نقاط اتصال در برابر جابجایی).

ما از قبل نمی دانیم که میله با از دست دادن پایداری در کدام جهت کمانش می کند: در صفحه خرپا یا در جهت عمود بر. بنابراین، برای عناصر فشرده لازم است که طول طراحی را بدانید و پایداری را در هر دو جهت بررسی کنید. میله‌های کشیده انعطاف‌پذیر می‌توانند تحت وزن خود آویزان شوند، در هنگام حمل و نقل و نصب به راحتی آسیب می‌بینند و تحت بارهای دینامیکی می‌توانند ارتعاش کنند، بنابراین انعطاف‌پذیری آنها محدود است. برای بررسی انعطاف پذیری، لازم است که طول محاسبه شده میله های کشیده شده را بدانید.

با استفاده از مثال خرپایی یک ساختمان صنعتی با فانوس (شکل)، روش هایی را برای تعیین طول های تخمینی در نظر خواهیم گرفت. انحنای احتمالی وترهای خرپا در هنگام از دست دادن ثبات در صفحه آن می تواند بین گره ها رخ دهد (شکل a).

بنابراین، طول محاسبه شده وتر در صفحه خرپا برابر است با فاصله بین مراکز گره ها (μ = 1). شکل کمانش از صفحه خرپا بستگی به نقاطی دارد که تسمه در برابر جابجایی محکم شده است. اگر پانل های فلزی سخت یا بتن مسلح در امتداد وتر بالایی قرار داده شوند، به تسمه جوش داده شوند یا پیچ شوند، عرض این پانل ها (معمولاً برابر با فاصله بین گره ها) طول تخمینی تسمه را تعیین می کند. اگر یک عرشه پروفیلی که مستقیماً به تسمه متصل شده است به عنوان پوشش سقف استفاده شود، تسمه در برابر از دست دادن پایداری در تمام طول آن ایمن می شود. هنگام پوشش سقف در امتداد خرپاها، طول تخمینی وتر از صفحه خرپا برابر با فاصله بین پرلین ها است که در برابر جابجایی در صفحه افقی ایمن شده است. اگر پره ها با گره ها محکم نشوند، نمی توانند از حرکت وتر خرپا جلوگیری کنند و طول تخمینی وتر برابر با کل دهانه خرپا خواهد بود. برای اینکه پره ها کمربند را محکم کنند، لازم است اتصالات افقی (شکل ب) نصب شده و پرلین ها به آنها متصل شوند. اسپیسرها باید در ناحیه پوشش زیر فانوس قرار گیرند.

آ - تغییر شکل وتر فوقانی در هنگام از دست دادن ثبات در صفحه خرپا. قبل از میلاد مسیح - همان، از صفحه خرپا؛ د - تغییر شکل شبکه

برنج. برای تعیین طول طراحی عناصر خرپا

بنابراین، طول محاسبه شده وتر از صفحه خرپا به طور کلی برابر با فاصله بین نقاطی است که در برابر جابجایی ایمن شده اند. عناصری که کمربند را محکم می کنند می توانند پانل های سقفی، پرلین ها، اتصالات و پایه ها باشند. در طول مراحل نصب، زمانی که عناصر سقف هنوز برای محکم کردن خرپا نصب نشده اند، می توان از بند های موقت یا فاصله دهنده ها از صفحه آنها استفاده کرد.

هنگام تعیین طول طراحی عناصر شبکه، سفتی گره ها را می توان در نظر گرفت. هنگامی که ثبات از بین می رود، عنصر فشرده تمایل به چرخش گره دارد (شکل د). میله های مجاور این گره در برابر خم شدن مقاومت می کنند. بیشترین مقاومت در برابر چرخش گره توسط میله های کشیده ایجاد می شود، زیرا تغییر شکل آنها از خم شدن منجر به کاهش فاصله بین گره ها می شود، در حالی که به دلیل نیروی اصلی این فاصله باید افزایش یابد. میله های فشرده مقاومت ضعیفی در برابر خم شدن دارند، زیرا تغییر شکل های ناشی از چرخش و نیروی محوری در یک جهت هدایت می شوند و علاوه بر این، خود می توانند ثبات را از دست بدهند. بنابراین، میله های کشیده تر در مجاورت گره و قوی تر هستند، یعنی. هرچه سفتی خطی آنها بیشتر باشد، درجه گیرکردن میله مورد نظر بیشتر و طول طراحی آن کوتاهتر می شود. از تأثیر میله های فشرده در نیشگون گرفتن می توان چشم پوشی کرد.

تسمه فشرده در گره ها ضعیف می شود، زیرا سفتی خطی عناصر شبکه کششی مجاور گره کم است. بنابراین، هنگام تعیین طول تخمینی تسمه ها، استحکام گره ها را در نظر نگرفتیم. همین امر در مورد بریس‌ها و قفسه‌ها نیز صدق می‌کند. برای آنها، طول طراحی، مانند کمربندها، برابر با طول هندسی است، یعنی. فاصله بین مراکز گره ها

برای سایر عناصر شبکه، طرح زیر اتخاذ شده است. در گره های وتر فوقانی، بیشتر عناصر فشرده شده و درجه نیشگون گرفتن آن کم است. این گره ها را می توان لولایی در نظر گرفت. در گره های وتر پایین، بیشتر عناصر همگرا در گره کشیده می شوند. این گره ها به صورت ارتجاعی بسته می شوند.

درجه گیر کردن نه تنها به علامت نیروهای میله های مجاور عنصر فشرده، بلکه به طراحی واحد نیز بستگی دارد. اگر گیره ای وجود داشته باشد که گره را سفت کند، نیشگون گرفتن بیشتر است، بنابراین، طبق استانداردها، در خرپاهایی با بند گره (مثلاً از زوایای جفت)، طول تخمین زده شده در صفحه خرپا 0.8×0 است. ل، و در خرپاهایی با عناصری که از انتها به انتها متصل هستند، بدون رگه های گره - 0.9× ل .

در صورت از بین رفتن پایداری از صفحه خرپا، درجه گیرکردن به سفتی پیچشی آکوردها بستگی دارد. گیره ها از صفحه خود انعطاف پذیر هستند و می توانند به عنوان لولاهای ورق در نظر گرفته شوند. بنابراین، در خرپاهایی با گره های روی بند، طول تخمین زده شده عناصر شبکه برابر با فاصله بین گره ها است. ل 1 . در خرپاهایی با وترهای ساخته شده از پروفیل های بسته (لوله های گرد یا مستطیلی) با سفتی پیچشی بالا، ضریب کاهش طول طرح را می توان برابر با 0.9 در نظر گرفت.

جدول طول محاسبه شده عناصر را برای رایج ترین موارد خرپاهای تخت نشان می دهد.

جدول - طول طراحی عناصر خرپا

توجه داشته باشید. ل- طول هندسی عنصر (فاصله بین مراکز گره ها)؛ ل 1- فاصله بین مراکز گره های ایمن شده در برابر جابجایی از صفحه خرپا (آکوردهای خرپایی، مهاربندها، دال های پوششی و غیره).

انتخاب مقاطع برای عناصر فشرده و کششی

انتخاب سطح مقطع عناصر فشرده

انتخاب مقاطع عناصر خرپایی فشرده با تعیین سطح مورد نیاز از شرایط پایداری آغاز می شود.

, (2)

1) به طور آزمایشی می توان فرض کرد که برای تسمه های خرپاهای سبک l = 60 - 90 و برای شبکه l = 100 - 120. مقادیر انعطاف پذیری بیشتر با تلاش کمتر به دست می آید.

2) بر اساس مساحت مورد نیاز، یک پروفیل مناسب از مجموعه انتخاب می شود، مشخصات هندسی واقعی آن A, i x, i y مشخص می شود.

3) l x = l x /i x و l y = را بیابید ل y / من y , برای انعطاف بیشتر، ضریب j مشخص شده است.

4) بررسی پایداری را با استفاده از فرمول (2) انجام دهید.

اگر انعطاف‌پذیری میله قبلاً به‌درستی تنظیم شده بود و آزمایش استرس بیش از حد یا تنش قابل توجه (بیش از 5-10٪) را نشان داد، بخش تنظیم می‌شود و مقدار متوسطی بین مقدار از پیش تعیین شده و مقدار انعطاف‌پذیری واقعی می‌گیرد. معمولا رویکرد دوم به هدف خود می رسد.

توجه داشته باشید.پایداری محلی عناصر فشرده ساخته شده از مقاطع نورد شده را می توان تضمین کرد، زیرا شرایط نورد تعیین می کند که ضخامت فلنج ها و دیواره های پروفیل بیشتر از آنچه در شرایط پایداری لازم است باشد.

هنگام انتخاب نوع پروفیل، باید به خاطر داشته باشید که یک بخش منطقی بخشی است که هم در سطح و هم از سطح خرپا دارای انعطاف یکسانی باشد (اصل پایداری برابر)، بنابراین هنگام اختصاص دادن پروفیل ها باید به نسبت طول موثر توجه کنید. به عنوان مثال، اگر ما یک خرپا را از زاویه طراحی می کنیم و طول های محاسبه شده عنصر در صفحه و از صفحه یکسان است، منطقی است که زوایای نابرابر را انتخاب کرده و آنها را در قفسه های بزرگ کنار هم قرار دهیم، زیرا در این مورد i x ≈ i y، و چه زمانی ل x = ل y λ x ≈ λ y . اگر طول تخمینی خارج از صفحه باشد ل y دو برابر طول طراحی در هواپیما است ل x (به عنوان مثال، وتر بالایی در ناحیه زیر فانوس)، سپس بخش منطقی تر، بخشی از دو زاویه نابرابر است که با قفسه های کوچک کنار هم قرار می گیرند، زیرا در این مورد i x ≈ 0.5×i y و در ل x = 0.5× ل y λ x ≈ λ y . برای عناصر شبکه در ل x = 0.8× ل y منطقی ترین قسمتی از زوایای مساوی خواهد بود. برای آکوردهای خرپا، بهتر است قسمتی از زوایای نابرابر با فلنج های کوچکتر در کنار هم طراحی شود تا در هنگام بلند کردن خرپا استحکام بیشتری از صفحه ایجاد شود.

انتخاب بخش از عناصر کششی

سطح مقطع مورد نیاز میله خرپایی کشیده با فرمول تعیین می شود

. (3)

سپس با توجه به مجموعه، پروفیل با نزدیکترین مساحت بزرگتر انتخاب می شود. در این صورت بررسی سطح مقطع پذیرفته شده الزامی نیست.

انتخاب مقطع میله برای حداکثر انعطاف پذیری

عناصر خرپا به طور کلی باید از میله های صلب طراحی شوند. صلبیت به ویژه برای عناصر فشرده مهم است که حالت حدی آنها با از دست دادن پایداری تعیین می شود. بنابراین، برای عناصر خرپایی فشرده، SNiP الزاماتی را برای حداکثر انعطاف پذیری تعیین می کند که سختگیرانه تر از اسناد نظارتی خارجی است. حداکثر انعطاف پذیری برای عناصر فشرده خرپاها و اتصالات به هدف میله و میزان بارگذاری آن بستگی دارد: - نیروی طراحی، j×R y ×g c - ظرفیت تحمل بار.

میلگردهای کششی نیز نباید خیلی انعطاف پذیر باشند، به خصوص زمانی که تحت بارهای دینامیکی قرار می گیرند. تحت بارهای استاتیکی، انعطاف پذیری عناصر کششی فقط در صفحه عمودی محدود می شود. اگر اعضای کششی پیش تنیده باشند، انعطاف پذیری آنها محدود نمی شود.

تعدادی از میله های خرپا سبک دارای نیروهای کم و در نتیجه تنش کم هستند. سطح مقطع این میله ها برای حداکثر انعطاف انتخاب شده است. چنین میله‌هایی معمولاً شامل پایه‌های اضافی در یک شبکه مثلثی، مهاربندها در پانل‌های میانی خرپاها، عناصر مهاربندی و غیره می‌شوند.

دانستن طول تخمینی میله ل ef و مقدار انعطاف پذیری نهایی l pr، شعاع چرخش مورد نیاز را تعیین می کنیم i tr = ل ef/l tr. بر اساس آن، در مجموعه، بخشی را انتخاب می کنیم که کمترین مساحت را دارد.