Прочность обеспечена.

10.9. Узел жёсткого соединения фермы с колонной

Известно жёсткое сопряжение фермы с колонной, содержащее верхнюю двутавровую в сечении часть колонны и ферму с первым восходящим раскосом в зоне её нижнего пояса. Соединения выполнены на сварке, передающей расчётные усилия элементов.

Примем это решение за аналог.

Недостатки аналога следующие: низкая надёжность соединения, велика материалоёмкость узла, не обеспечен безвыверочный монтаж.

Новая конструкция узла имеет повышенную надёжность и обеспечивает снижение материалоёмкости и трудоёмкости монтажа.

Это достигнуто тем, что верхняя часть колонны в зоне соединения с фермой выполнена клиновидной, сужающейся кверху с уклоном 1/10…1/8 и образующей опорный столик на отметке нижнего пояса фермы. Нижний пояс фермы опирается на опорный столик, который снабжён заострёнными зубьями-фиксаторами, взаимодействующими с отверстиями в полке нижнего пояса. Полка верхнего пояса фермы опирается на плиту верхнего торца колонны и снабжена зубьями-фиксаторами, взаимодействующими с ответными отверстиями в плите, при этом полка тавра наклонной стойки соединена болтами с фланцами колонны.

Сравнивая разработанный узел с аналогом, можно отметить его существенные отличия: опорная стойка фермы выполнена наклонной и опирается на специальный столик, что приводит к повышению надёжности узла и снижению материалоёмкости; пояса ферм снабжены зубьями-фиксаторами, обеспечивающими безвыверочный монтаж фермы с первой попытки.

На рис.10.6 показан узел жёсткого соединения фермы с колонной.

Рис. 10.6. Узел жёсткого соединения фермы с колонной: а – верхний пояс фермы; b –нижний пояс фермы; с – опорный раскос; d – опорная стойка с отверстиями для болтов для соединения с колонной; e – заострённые фиксаторы верхнего пояса; k – болты с гайками и шайбами; f – опорная плита оголовка колонны; l – ребро жёсткости.

Ферма имеет верхний а, нижний b пояса и восходящий – опорный раскос с. Ферма жёстко соединена с двутавровой в сечении колонной, имеющей клиновидную верхнюю часть, сужающуюся кверху с уклоном 1/7…1/6. Верхний а и нижний b пояса фермы соединены друг с другом опорной стойкой d, в которой выполнены отверстия для болтов для соединения с колонной. Колонна снабжена столиком, предназначенным для опирания фермы.

Верхний а пояса фермы снабжен заострёнными фиксаторами e, обеспечивающими безвыверочный монтаж фермы. Крепёжные болты k жёстко соединяют ферму с колонной. Оголовок колонны снабжён опорной плитой f с отверстиями для фиксаторов e и болтов k.

Заострённые фиксаторы e закреплены на верхнем поясе k фермы, жёстко соединённом с наклонной стойкой l, тавровой в сечении и установленной с уклоном 1/7…1/6., то есть с таким же, уклоном как уклон клиновидной части колонны.

Опорный раскос с центрирован на центр тяжести сечения колонны. Нижний пояс b фермы опирается своей полкой на столик колонны и взаимодействует фиксаторами e с отверстиями в полке нижнего пояса.

Узел соединения изготавливают следующим образом. В опорном столике, фланцах, в опорной плите, в верхнем поясе фермы, в опорной стойке и нижнем поясе по шаблону образуют отверстия и производят сборку колонны и фермы с точным размещением перечисленных элементов по кондуктору. Фиксаторы e также закрепляют в проектных местах.

После монтажа колонны при опускании фермы фиксаторы e взаимодействуют с ответными отверстиями и обеспечивают безвыверочный монтаж фермы в проектное положение. Затем устанавливают соединительные элементы, например заклёпки с внедряемым сердечником в каждую или болтовые соединения, обеспечивающие жёсткое соединение фермы с колонной.

Узел работает следующим образом. В зоне соединения фермы с колонной при загрузке фермы постоянной и снеговой нагрузками на колонну передаётся пара сил. Верхний пояс растягивается, а фланец нижнего пояса прижимается к колонне. Кроме этого на столик передаётся вертикальная опорная реакция. Растягивающее усилие от верхнего пояса фермы воспринимают клиновидной частью колонны, а сжимающие усилия воспринимают столиком a и нижним фланцем c.

Экономический эффект получен от повышения надёжности узла. Столик колонныи нижний фланец легко воспринимают все воздействия и разрушение их невозможно. Безвыверочный монтаж фермы резко снижает трудоёмкость, так как после совпадения фиксаторов с ответными отверстиями ферма занимает проектное положение, и окончательное её закрепление крепёжными болтами достигается без поддержки фермы монтажным краном. Кроме того, верхняя клиновидная часть колонны облегчена на 15...20% по сравнению с аналогом.

2011-08-05

а – верхний пояс фермы безвыверочный монтаж фермы; b –нижний пояс фермы; с – опорный раскос; d – опорная стойка с отверстиями для болтов для соединения с колонной; e – заострённые фиксаторы верхнего пояса; k болты с гайками и шайбами; f – опорная плита оголовка колонны; l – ребро жёсткости.

10. РАСЧЁТ ФЕРМЫ без фонаря

10.1. Расчётные схемы ферм

10.2. Сбор нагрузок на ферму

10.3. Определение усилий в стержнях фермы

Дата добавления: 2015-07-10