Выбор марки стали для конструкции. Исследование свойств монокристалла железа. Работа стали при сложном напряженном состоянии, страница 17

Оголовок колонны состоит из плиты и ребер, поддерживающих плиту и передающих нагрузку на стержень колонны.Если нагрузка передается на колонну через фрезерованные торцы опорных ребер балок, расположенных близко к центру колонны, то плита оголовка поддерживается снизу ребрами, идущими под опорными ребрами балок. Ребра оголовка приваривают к опорной плите и к ветвям колонны при сквозном стержне или к стенке колонны при сплошном стержне. Швы прикрепляющие ребро оголовка к плите, должны выдерживать полное давление на оголовок. Высоту ребра оголовка определяют требуемой длиной швов, передающих нагрузку на стержень колонны; Толщину ребра оголовка определяют из условия сопротивления на смятие под полным опорным давлением. Назначив толщину ребра следует проверить на срез. Чтобы придать жесткость ребрам, поддерживающим опорную плиту, и укрепить от потери устойчивости стенки стержня колонны в местах передачи больших сосредоточенных нагрузок, вертикальные ребра, воспринимающие нагрузку обрамляют снизу горизонтальными ребрами. Опорная плита  оголовка передает давление от вышележащей конструкции на ребра оголовка и служит для скрепления балок с колоннами монтажными болтами, фиксирующими проектное положение балок. Толщину опорной плиты назначают конструктивно в пределах 20-25 мм.

17. Конструирование и расчет ферм.

При пролетах более 18 м фермы гораздо экономичнее балок. Очертание их зависит от назначения сооружения, типа кровли, архитектурных требований. Наиболее экономичны фермы, очертание которых совпадает с очертанием объемлющей эпюры изгибающих моментов. Виды ферм: сегментная (до 90 м), трапециевидная (до 60 м), с параллельными поясами (до 50 м), треугольная (30-40 м). Виды решетки: треугольная (имеет наименьшее кол-во стержней, их протяженность; экономична); треугольная с дополнит-ми стойками (стойки необх-мы для уменьшения свободной длины сжатого верхнего пояса); раскосная (имеет восходящий опорный раскос, к-ый как и верхний пояс работает на сжатие; более экономична решетка с нисходящими опорными раскосами, к-ые как и нижний пояс будут работать на  растяжение). Генеральными размерами ферм являются пролет и высота. Пролет зависит от вида фермы, а высота назначается 1/7:1/9 от пролета. Минимальная высота ограничивается условием обеспечения жесткости.

Статич-ий расчет фермы выполняется из предположения, что в узлах фермы шарниры и все узлы отцентрированы, то есть, оси всех стержней сходятся в узле и пересекаются в одной точке. В этом случаев поясах и решетке появляются только осевые усилия. Для этого нагрузки прикладываются только в узлах. На ферму д-ют нагрузки: 1). Постоянные: а). вес кровли б). вес прогонов в). вес фермы. Расчетная постоянная нагрузка, приходящаяся в узел фермы: ; альфа – угол наклона верхнего пояса к горизонту; В – шаг ферм; d – длина верхнего пояса. 2). Снеговая нагрузка: обычно прилагается в двух вариантах: по всему пролету фермы; по половине пролета (неблагоприятно для средних раскосов, к-ые вместо растяжения начинают сжиматься). Расчетную узловую снеговую нагрузку определяют по формуле: ; P_o – вес снегового покрова на 1 м² гориз-ной проекции кровли. 3). Ветровая (учитывается только при >30⁰, также как и другие нагрузки, она приводится к узловой. 4). Нагрузки от подъемно-транспортного оборудования. Усилия в фермах определяется отдельно от каждого вида нагрузок, после чего составляется таблица расчетных усилий в эл-ах  и для каждого стержня определяют наиболее неблагоприятное сочетание усилий; по этим усилиям выполняют подбор сечения стержней ферм.

Подбор сечений стержней: 1). Сжатые стержни: ; =60;80 (для поясов); =100;120 (для решетки). i_хтр=; i_yтр=. По требуемым параметрам в сортаменте подбираем номер профиля. Несовпадение А и i с табличными значениями указывает на то, что гибкость задана неудачно. Для выбранного сечения выполняем проверку уст-ти: = ; =; выбираем ; - 120 для поясов, 150 - для стоек и раскосов.

2). Растянутые стержни: ; Аⁿ_тр- с учетом ослабления; к нижнему поясу крепятся монорельсы, элементы связей. По требуемой площади подбираем номер профиля и проверяем гибкость: = ; =; ; - 250 для поясов, 350 - для стоек и раскосов. В некоторых стержнях ферм очень малое усилие и подбор сечения по А^тр невозможно; их сечения подбирают по треб-ым радиусам инерции: i_тр=. Стержни, в которых от разных сочетаний нагрузок возникают усилия разных знаков, следует рассчитывать на оба усилия и принимать большее из полученных значений, а конструирование выполнять как для сжатого стержня.