Hlava stĺpa slúži ako podpera pre nadložné konštrukcie (nosníky, priehradové nosníky) a rozdeľuje sústredené zaťaženie na stĺp rovnomerne po priereze tyče.
Spojenie medzi nosníkmi a stĺpmi môže byť voľné alebo tuhé. Kĺbový spoj prenáša iba zvislé zaťaženie (a, b, c, d, e).
Pevné spojenie nosníkov so stĺpmi tvorí rámový systém (e).
Pri odblokovaní nosníkov zhora má nosný celok nadložnej konštrukcie priečne rebro s vyfrézovaným koncom vyčnievajúcim 15-25 mm, cez ktoré sa prenáša tlak na stĺp (obr. a, b, e). Menej často sa používa jednotkové prevedenie, kde podperný tlak prenáša vnútorné rebro nosníka umiestnené nad pásnicou stĺpa (c, d). Ak má priečne nosné rebro nadložného nosníka vyčnievajúci koniec (a, b, d), potom sa nosný tlak prenáša najskôr na nosnú dosku hlavy stĺpa, potom na nosné rebro hlavy a z tohto rebra k stene stĺpa (alebo priečnika v priechodnom stĺpe (e) a následne rovnomerne rozložené po priereze stĺpa. Nosná doska hlavy slúži na prenos tlaku z koncov nosníka na nosné rebrá stĺpa. hlavy, preto sa jej hrúbka neurčuje výpočtom, ale konštrukčnými úvahami a zvyčajne sa berie ako 16-25 mm.
Zo základnej dosky sa cez vodorovné zvary prenáša tlak na nosné rebrá hlavy a konce rebier sú pripevnené k doske.
Noha týchto švov je určená vzorcom
.
Pri inštalácii základovej dosky na vyfrézovaný koniec tyče stĺpa zabezpečuje úplný kontakt dosky s rebrom stĺpa a priamym kontaktom plôch sa prenáša podperný tlak a zvary pripevňujúce základnú dosku sú prevzaté konštrukčne.
Šírka nosného rebra sa určí z podmienky pevnosti v tlaku.
Okrem toho musia byť splnené podmienky na zabezpečenie lokálnej stability nosného rebra.
.
Dno nosných rebier hlavice je vystužené priečnymi rebrami, ktoré bránia ich vykrúcaniu z roviny stĺpu pri nerovnomernom tlaku koncov nadložných nosníkov, ktoré vznikajú nepresnou výrobou a montážou.
Z nosných rebier sa cez kútové zvary prenáša tlak na stenu stĺpa. Na základe toho požadovaná dĺžka rebier.
.
Odhadovaná dĺžka švov by nemala presiahnuť .
Rebrá sa tiež kontrolujú na strih: 
,
kde 2 je počet rezov;
– hrúbka steny stĺpa alebo traverza priechodného stĺpa.
Pri vysokých podperných tlakoch prekračujú šmykové napätia v stene návrhovú odolnosť. V tomto prípade sa dĺžka rebra zväčší alebo sa použije hrubšia stena. Hrúbku steny môžete zväčšiť iba na hlave stĺpa (b). Toto riešenie znižuje spotrebu kovu, ale je menej technologicky vyspelé na výrobu.
Ďalšie rozloženie tlaku zo steny stĺpa po celom priereze tyče plného stĺpa je zabezpečené priebežnými spojmi spájajúcimi príruby a stenu.
V priechodných stĺpoch (e) sa tlak z traverzy prenáša na vetvy stĺpa cez kútové zvary, ktorých rameno musí byť aspoň:
.
Hlava stĺpa s nosnými rebrami nosníkov umiestnenými nad pásnicami stĺpa (c) je navrhnutá a vypočítaná podobne ako predchádzajúca, len úlohu podperných rebier hlavy plnia pásnice stĺpa. Ak je tlak z hlavovej dosky prenášaný na stĺp cez zvary (koniec stĺpa nie je frézovaný), potom dĺžka zvarov pripevňujúcich jednu prírubu stĺpa k doske je určená zo stavu ich rezu reakcia jedného lúča:
,
kde je podperná reakcia jedného nosníka, je šírka pásnice stĺpa.
Ak je koniec stĺpika vyfrézovaný, potom sa zvary robia konštrukčne s minimálnou nohou. Pre zabezpečenie prenosu podperného tlaku po celej šírke nosného rebra nosníka pri veľkej šírke pásov nosníka a úzkych pásnic stĺpov je potrebné navrhnúť rozšírený priečnik (obr. d). Bežne sa predpokladá, že podperný tlak z dosky sa najskôr úplne prenesie na traverzu a potom z traverzy na prírubu stĺpa, v súlade s tým sa vypočítajú švy na pripevnenie traverzy k doske a stĺpu. Pri opretí konštrukcie o stĺp zo strany (e) sa vertikálna reakcia prenáša cez hobľovaný koniec nosného rebra nosníka na koniec podperného stola a z neho na pásnicu stĺpa. Hrúbka nosného stola sa považuje za o 5-10 mm väčšia ako hrúbka nosného rebra nosníka. Ak podperná reakcia nosníka nepresahuje 200 kN, podperný stôl je vyrobený z hrubého rohu s odrezanou prírubou, ak je reakcia väčšia, je stôl vyrobený z plechu s hobľovaným horným koncom. Každý z dvoch švov pripevňujúcich stôl k stĺpu je vypočítaný pre 2/3 reakcie podpery, čo zohľadňuje možnú nerovnobežnosť koncov nosníka a stola, dôsledok výrobných nepresností, a preto nerovnomerný prenos tlaku medzi koncami. Požadovaná dĺžka jedného upevňovacieho švu stola je určená vzorcom:
.
Stôl je niekedy zváraný nielen pozdĺž nádrží, ale aj pozdĺž spodného konca, v tomto prípade je celková dĺžka švu určená silou rovnajúcou sa
.
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. Tuhá 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 priechodkovou tyčou 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 tlaku opory, (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, sú nosné rebrá nosníka pripevnené k tyči stĺpika pomocou skrutiek, ktorých priemer by mal byť o 3 - 4 mm menší ako priemer nosníka. diery.
29.Navrhovanie krovov. Všeobecné požiadavky
Návrh krovov začína kreslením osových čiar, ktoré tvoria geometrický diagram krovu.
Potom sa obrysy tyčí nakreslia tak, aby sa axiálne čiary zhodovali s ťažiskami sekcií. Pre asymetrické časti (Ts, rohy) sú referenčné hodnoty náprav zaokrúhlené na 5 mm.
Pri zmene rezu tetivy po dĺžke krovu sa v geometrickom diagrame vezme jedna stredová čiara tetivy a na ňu sa viažu prvky tetivy. Pre pohodlie podopretia susedných prvkov (pre podlahové nosníky - podlahy alebo väznice) je horný okraj tetivy udržiavaný na rovnakej úrovni. Miesta, kde sa mení prierez pásov, sú posunuté smerom od stredu jednotky v smere menšej sily. Tyče mriežky sú rezané kolmo na os tyče; Pri veľkých prútoch je možné povoliť skosenie, aby sa zmenšila veľkosť klinov. Aby sa znížilo namáhanie pri zváraní v klinoch, tyče mriežky nie sú privedené k pásom vo vzdialenosti rovnajúcej sa ≥ šesťnásobku hrúbky klinov, ale nie väčšej ako 80 mm. Medzi koncami spájaných prvkov väzníkov, položených s presahmi, je ponechaná medzera najmenej 50 mm.
Hrúbka styčníkov sa volí v závislosti od aktuálnych síl (tabuľka 7.2). Ak existuje významný rozdiel v silách v tyčiach mriežky, môžu byť v rámci vysielacieho prvku použité dve hrúbky. Prípustný rozdiel v hrúbke klinov v susedných jednotkách je 2 mm.
Rozmery klinov sú určené požadovanou dĺžkou švov na upevnenie prvkov. Je potrebné usilovať sa o čo najjednoduchšie obrysy klinov, aby sa zjednodušila ich výroba a znížil sa počet ozdôb.
Väzníky s rozpätím 18 - 36 m sú rozdelené na dva odosielacie prvky so zväčšenými spojmi v stredných uzloch. Pre uľahčenie montáže a výroby je vhodné navrhnúť tak, aby pravý a ľavý polovičný nosník boli zameniteľné.
Krov je systém prútov, 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
30. Krovy z párových rohov
V priehradových nosníkoch s tyčami vyrobenými z dvoch rohov, zostavených značkou, sú uzly navrhnuté na styčníkoch, ktoré sú vložené medzi rohy. Mriežkové tyče sú pripevnené k klinu pomocou bočných švov (obr. a).
Sila v prvku je rozdelená medzi švy pozdĺž zadku a nohy uhla v nepriamom pomere k ich vzdialenostiam od osi tyče:
,
kde b - šírka rohovej police;
z 0 - vzdialenosť od ťažiska rohu k jeho zadku.
a – upevnenie ortézy na klin; b – medziľahlý uzol;
c, d – podpora väzníc a dosiek
Obrázok - Uzly nosníkov zo spárovaných rohov
Pre valcované uhly v praktických výpočtoch možno hodnoty koeficientov a 1 a a 2 prevziať z tabuľky.
Na zníženie koncentrácie napätia sú konce bočných zvarov vysunuté ku koncom tyče o 20 mm (obr. a). Odporúča sa pripevniť klinové kliny k pásu pomocou súvislých švov minimálnej hrúbky. Klíny presahujú okraje pásových rohov o 10...15 mm (obr.b). Švy pripevňujúce klin k pásu pri absencii uzlových zaťažení sa vypočítajú na základe rozdielu síl v susedných paneloch pásu (obr.b) N = N 2 – N 1. V mieste, kde sa väznice alebo strešné dosky opierajú o horný pás (obr. c), styčníky nie sú vyvýšené až po rohy pásových rohov o 10...15 mm.
Na pripevnenie väzníc je na horný pás krovu privarený roh s otvormi pre skrutky. V miestach, kde sú podopreté veľkoplošné dosky, ak je hrúbka rohov pása menšia ako 10 mm pri rozstupe priehradového nosníka 6 m a menšia ako 14 mm pri rozstupe priehradového nosníka 12 m, je horný pás priehradových nosníkov vystužený s presahmi t = 12 mm, aby sa zabránilo ohýbaniu políc. Aby ste predišli oslabeniu časti horného pásu, nezvárajte obklady priečnymi švami.
Ak na jednotku pôsobí sústredené zaťaženie (obr. c), potom sú švy pripevňujúce klin k pásu navrhnuté na kombinované pôsobenie pozdĺžnej sily (z rozdielu síl v pásoch) a sústredeného zaťaženia. Konvenčne sa sila F prenáša na časti švu l 1 a l 2. Stres vo švíkoch z tejto námahy 
; (1)
od pozdĺžnej sily
,
kde je l w je celková dĺžka švov na pripevnenie opasku ku klinu.
Pevnosť švu sa kontroluje na kombinované pôsobenie síl podľa vzorca
Pri výpočte uzlov sa zvyčajne špecifikuje k f a určí sa požadovaná dĺžka švu.
Krovové styčnice s trojuholníkovou mriežkou by mali byť navrhnuté v obdĺžnikovom tvare a s diagonálnou mriežkou - vo forme pravouhlého lichobežníka.
Na zabezpečenie hladkého prenosu sily a zníženia koncentrácie napätia musí byť uhol medzi okrajom klinu a mriežkovým prvkom aspoň 15°. Spoje pásov musia byť prekryté presahmi z rohov (obr.a) (s rovnakou hrúbkou pásov) alebo plechov (obr.b). Aby sa zabezpečilo, že rohy budú spolupracovať, sú spojené tesnením. Vzdialenosť medzi tesneniami by nemala byť väčšia ako 40 i pre stlačené prvky a 80 i pre roztiahnuté, kde i je polomer zotrvačnosti jedného rohu vzhľadom na os rovnobežnú s tesnením. V tomto prípade sú v stlačených prvkoch umiestnené aspoň dve tesnenia.
o - s rohovými podložkami, b - s prekrytím listov
Ryža. - Nosníky so zmenou úseku pásu:
Konštrukcia jednotiek priehradovej podpory závisí od typu podpier (kovové alebo železobetónové stĺpy, tehlové steny atď.) a spôsobu spriahnutia (pevné alebo kĺbové).
Keď sú nosníky voľne podopreté na spodnej konštrukcii, nosná jednotka je znázornená na obr. Tlak priehradového nosníka F R sa prenáša cez dosku na podperu. Plocha Apl je určená nosnosťou nosného materiálu: , (7.9)
kde R op je vypočítaný tlakový odpor nosného materiálu.
Základová doska je pripevnená k podpere pomocou kotevných skrutiek. Podperná jednotka je konštruovaná obdobne pri podopretí krovu v úrovni hornej pásnice (obr. b).
V prípade kĺbovej spojky je najjednoduchšie podoprieť krov na stĺpe zhora pomocou prídavného stojana (patella) (pozri obrázok).
Tlak podpery priehradového nosníka sa prenáša z príruby podpery priehradového nosníka cez vyfrézované plochy na podpernú dosku stĺpa. Pre jasnú podporu vyčnieva podporná príruba 10...20 mm pod styčník nosnej zostavy. Plocha konca príruby je určená zo stavu drvenia: А³F R / R p ,
kde R p - konštrukčná odolnosť ocele voči drveniu koncového povrchu (ak je lícovaný).
Obrázok - Voľná podpora krovu Obr. – Podopretie krovu o stĺp zhora
Horný pás krovu je konštrukčne pripevnený ku styčníku nadstĺpika skrutkami s hrubou alebo normálnou presnosťou (trieda presnosti C alebo B). Aby sa zabezpečilo, že zostava nemôže absorbovať sily z oporného momentu a zaistí kĺbové spojenie rozhrania, sú otvory v styčníkoch vyrobené o 5...6 mm väčšie ako je priemer skrutiek.
Pre návrh tuhého rozhrania krov-stĺp je potrebné pripevniť krov k stĺpu zboku (obr.). Pri tuhej spojke okrem podperného tlaku F R vzniká v uzle moment M Tieto sily sa prenášajú oddelene.
Podperný tlak FR sa prenáša na podperný stôl. Nosný stôl je vyrobený z plechu t=30...40 mm alebo pri malom podpernom tlaku (F R ≤200...250 kN) z rohov s narezanou prírubou. Nosná príruba je pripevnená k stĺpovej prírube pomocou skrutiek s hrubou alebo normálnou presnosťou, ktoré sú umiestnené v otvoroch o 3...4 mm väčších ako je priemer skrutiek, aby v prípade potreby nemohli absorbovať opornú reakciu krovu. voľnej podpory príruby na nosnom stole.
Ryža. - Napojenie krovu na stĺp z boku
Moment sa rozkladá na dvojicu síl N = M / h op, ktoré sa prenášajú na hornú a dolnú tetivu krovu. Vo väčšine prípadov má moment podpory znamienko mínus, t.j. smerované proti smeru hodinových ručičiek. V tomto prípade sila N tlačí prírubu zostavy spodného pásu proti stĺpu. Napätia na kontaktnej ploche sú malé a nie je potrebné ich kontrolovať. Skrutky sa inštalujú konštrukčne (zvyčajne 8 skrutiek s priemerom 20...24 mm). Ak sa v podpornej jednotke vyskytne kladný moment, potom sila odtiahne prírubu zo stĺpa a skrutky by sa mali skontrolovať na napätie.
OCEĽOVÝ STĹP
BUDOVY A STAVBY
Centrálne stlačené stĺpy sa používajú na podporu medzipodlažných podláh a krytín budov, pracovných plošín a nadjazdov. Konštrukcia stĺpika pozostáva zo samotnej tyče a nosných zariadení - hlavy a základne. Nadložné stavebné konštrukcie, ktoré priamo zaťažujú stĺp, spočívajú na hlave, tyč stĺpa prenáša zaťaženie z hlavy na základňu a je hlavným konštrukčným prvkom a základňa prenáša celé prijaté zaťaženie z tyče na základ.
Typy stĺpcov
V stavebných rámoch sa používajú tri typy stĺpov:
— stĺpy s konštantným prierezom;
— stĺpy s premenlivým prierezom (stupňovité);
— stĺpce samostatného typu.
Stĺpce konštantnej sekcie používané v budovách bez žeriavov a v budovách s možnosťou použitia nadzemných a mostových elektrických zdvíhacích mechanizmov s nosnosťou spravidla do 20 ton, s užitočnou výškou od úrovne podlahy po spodok priehradových nosníkov najviac 12 m.
Pri použití žeriavov s nosnosťou viac ako 15 ton, stupňovité stĺpy pozostávajúce z dvoch častí, horná časť je zvyčajne zváraný alebo valcovaný I-nosník, spodná časť pozostáva zo stanovej a žeriavovej vetvy, ktoré sú navzájom spojené buď väzbami vo forme pevného plechu alebo priechodnou mriežkou uholníky valcované za tepla.
Samostatné stĺpy typu sa používajú v budovách so žeriavmi s nosnosťou viac ako 150 ton a výškou 15-20 m. Stanové a žeriavové vzpery v tomto prevedení sú navzájom spojené sériou horizontálnych lamiel, ktoré sú flexibilné vo vertikálnej rovine, vďaka čomu je vnímanie zaťaženia oddelené, vzpera žeriavu prijíma iba vertikálnu silu z mostového žeriavu a vetva stanu zhromažďuje všetky bremená z rámu a krytu budovy.
Časti stĺpcov
Stĺpové tyče sú vyrobené z jednoduchých I-nosníkov so širokou prírubou alebo z niekoľkých valcovaných kompozitných tyčí, ktoré sú rozdelené na priechodné a plné. Priechodné sa zasa delia na nevystužené, mriežkové a perforované.
Pevné stĺpy najčastejšie sú to zvárané alebo valcované širokopásové I-nosníky, kde má zváraná možnosť výhodu v možnosti zvoliť optimálny prierez pre zabezpečenie požadovanej tuhosti v stĺpe pri súčasnej úspore materiálu. Celkom jednoducho sa vyrábajú stĺpy s prierezom, ktoré sú rovnako stabilné v dvoch smeroch. Pri rovnakých rozmeroch prierez prekonáva I-nosník vďaka väčšej tuhosti. Medzi masívne stĺpy patria aj stĺpy uzavretého prierezu, ktoré môžu byť zložené z párových valcovaných žľabov, ohýbaných elektricky zváraných profilov alebo kruhových rúr. Významnou nevýhodou tejto možnosti je neprístupnosť vnútorného povrchu pre údržbu, čo môže viesť k rýchlemu koróznemu opotrebovaniu. .
Cez stĺpce - Typické konštrukčné riešenie pozostáva z dvoch vetiev (vyrobených z kanálov, I-nosníkov alebo rúr) prepojených mriežkami, ktoré zabezpečujú spoločnú prevádzku vetiev stĺpovej tyče. Používajú sa roštové systémy z výstuh, výstuh a vzpier a bezvýstužného typu vo forme dosiek. Stĺpová mriežka je zvyčajne umiestnená v dvoch rovinách a je vyrobená z jednotlivých rohov, pričom sa uprednostňuje beztvaré spojenie s upevnením priamo na police tyčových vetiev. Aby sa zabránilo skrúteniu takýchto stĺpov a zachovali sa ich obrysy, na koncoch sú inštalované membrány.
Časti a zostavy stĺpov
Hlavy stĺpov. Existujú dve konštrukčné riešenia pre podopretie priehradových nosníkov a priečnikov na stĺpoch, s kĺbovým voľným spojením - nosníky sú zvyčajne inštalované na vrchu, s kĺbovými a pevnými spojeniami sú pripevnené na stranu.
Pri hornom napojení sa hlava stĺpa skladá zo základovej dosky a výstuh, ktoré prenášajú zaťaženie na telo stĺpa. Rebrá hlavice sú privarené k doske a vetvám stĺpa priechodkou alebo k stenám stĺpa pevnou tyčou. Výška a hrúbka rebier sa určuje na základe požadovanej dĺžky zvarov, ktoré musia vydržať plný tlak na hlavu a odolnosť proti zrúteniu pod vplyvom tlaku podpery. Na kompenzáciu zošikmenia spojovacích prírub, ktoré poskytujú dodatočnú stabilitu a tuhosť vertikálnym rebrám, sú v prípade potreby orámované priečnymi rebrami. Základová doska je zvyčajne hobľovaná doska s hrúbkou 20...30mm, pri ľahkých stĺpoch 12...30mm je rozmer obrysu dosky v pôdoryse priradený väčší ako obrys stĺpa o 15...20mm .
Pri bočnom uchytení sa podperná reakcia prenáša cez nosné rebro susedného nosníka na stôl privarený k podlahám stĺpov. Koniec nosného rebra nosníka a stola sú vyfrézované, hrúbka stola je braná o 20...40 mm väčšia ako hrúbka nosného rebra.
Základňa stĺpca sú nosnou časťou stĺpa a slúžia na prenos sily zo stĺpa na základ. Konštrukčné riešenie základne závisí od typu a výšky prierezu prúta, spôsobu lícovania so základom a spôsobu osadenia stĺpov. Delia sa na spoločné a samostatné podstavce, ktoré môžu byť bez traverz, so spoločnými alebo oddelenými traverzami, jednoplášťové alebo dvojstenné. Hlavné rozmery základovej dosky sa určujú v závislosti od typu základov a výpočtov ohybu. Otvory pre kotviace skrutky sú položené o 20...30 mm väčšie ako je ich priemer, napätie sa vykonáva cez podložky, ktoré sú potom privarené k doske. Aby sa zabezpečila tuhosť základne a znížila sa hrúbka podpery, sú inštalované traverzy, rebrá a membrány, ale vďaka tomu je základňa s traverzami väčšia v porovnaní so základňou bez traverz. Základy priechodných stĺpov sú väčšinou navrhnuté samostatného typu, každá vetva má svoju zaťaženú základňu. Ak je však výška časti stĺpa menšia ako 1 m, je prípustné použiť spoločnú základňu, ako pri pevných stĺpoch diskutovaných vyššie.
Konzoly Používajú sa na podopretie žeriavových nosníkov na stĺpy konštantného prierezu, používajú sa prevažne jednostenné, ak je potrebné prenášať veľké sily, používajú sa dvojstenné;
Spojenie medzi nosníkmi a stĺpmi môže byť zadarmo(sklopné) a ťažké. Voľné rozhranie prenáša iba vertikálne zaťaženie. Tuhá 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 priechodkovou tyčou 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, sú nosné rebrá nosníka 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 prútov, 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 stĺpikov (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 momenty (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 prúty krovu pracovali hlavne na osové sily a vplyv momentov mohol byť zanedbaný, sú prvky krovu 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 pri montáži sa musia 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 základoch pre poklesy 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 veľkým 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 - polouhlopriečka
Ryža. Priehradové priehradové systémy
Výber typu mriežky závisí od vzoru aplikácie zaťaženia, obrysu pásov a konštrukčných požiadaviek. Na zabezpečenie 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 dochádza k sústredenému zaťaženiu (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 iba 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 mreža (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 konštrukčnej 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 bezskosovými jednotkami však vyžadujú vysokú výrobnú presnosť a môžu sa vyrábať iba 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 Tejto podmienke vyhovujú 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 prírubami (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 vybočí: 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 odhadovaná 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 tlačené 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 časť s nerovnakými uhlami umiestnenými spolu s menšími prírubami, aby sa zabezpečila väčšia tuhosť z roviny, keď je nosník zdvíhaný.
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 priehradových nosníkov a výstuh 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 maximálnej pružnosti l pr, určíme požadovaný polomer otáčania i tr = l ef/l tr. Na základe neho v sortimente vyberieme sekciu, ktorá má najmenšiu plochu.