Опирание металлической балки на железобетонную колонну
Обновлено: 24.04.2024
Подскажите как правильно опиреть профильную двутавровую балку на ж.б. колонну 400х400? Возможно ли на макушке колонны устроить закладушку и к ней без всяких вкладок приварить двутавр? Нужно жесткое сопряжени балки и колонны. Вопрос актуален про крайние колонны и про средние.
небольшой начальник в большой местной конторе
При опирании сверху у вас будет шарнир.Я думаю что то типо такого узла. Что не так металлисты меня поправят.
Примерное решение жесткого сопряжения ж/б колонны со стальными ригелями. Опорный столик - расчетная величина. Можно выполнять как из листа так и из уголкового профиля. Можно посмотреть готовые решения в нормалях в табличной форме (зависимость от усилий в узле). Боковые накладки на стенки двутавра - по нормали. Верхняя накладка - расчетная величина, но как правило её поперечное сечение равно поперечному сечению полки двутавра. ЗД (закл. дет) - расчетная величина.
Спасибо за помощь. Вот тока вопрос по Регистровскому узлу 12345.rar про боковые накладки на стенку двутавра по нормали, так это помоему они там два двутавра в стык соединяют. Колонны между ними там нет. Этот случай можно считать аналогичным? Все таки накладка разделяется на две (слева и справа от колонны) а в нормали она единая. Или я про другую нормаль думаю?
Вопрос не понятен.
Что в этом узле не так? главное, красную пластину рассчитать, и ее швы в т.ч. Ну и швы по бокам нижней полки.
Вопрос был про накладки на стенках двутавра. Где взять нормаль на такой узел? Я знаю только два двутавра встык с зазором с накладками на стенках и полках. Ну да ладно в принципе смысл понятен.
Кстате как вам мой изначальный вариант? Верхнюю планку рассчитать можно двумя способами, с учетом работы шва соединяющего двутавры, а так же без его работы. Момент 3.8 т*м. В первом случае усилие в верхней пластине ~6т, во 2ом ~21т.
Поидее можно вообще не сваривать между собой двутавры, приварить их только к колонне, а сверху устроить пластину воспринимающую весь момент. Так можно или нет?
негодяй со стажем
пролет балки? сечение? опорные усилия?
Предыдущие узелки мне не нравятся..
У Регистра в целом +, но непонятно как передается усилие от нижней полки..
Мне кажется что узел автора не имеет жесткого сопряжения между колонной и балками. Сварные швы между балками и закладной детали не спасут от поворота.
Стенки прокатных двутавров без закрепления ребрами обычно несут предельную Q от равномерно распределенной нагрузки. И потом, зона стенки в районе опоры "сдвоена" накладкой.
Думаю, расчет излишен.
Узел опирание металлической балки на ж.б. колонну
Опорные узлы балки
Опирание балки на стальную колонну может быть шарнирным или жестким.
При возможности лучше всего опирать балку сверху и передавать нагрузку по центру профиля колонны. При боковом креплении балки, помимо сжимающей нагрузки в колонне дополнительно возникает момент от действия этой силы из-за того, что появляется эксцентриситет и соответственно это приводит к увеличению нагрузок и перерасходу металла в колонне.
Опирание балки на колонну сверху.
При опирании балки на колонну сверху рекомендуется передавать нагрузку через ребро. Размеры ребра рассчитываются из расчета на смятие по формуле:
где F — опорная реакция балки;
Ар — площадь смятия опорного ребра;
Rр — расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности.
Чтобы вся нагрузка передавалась через ребро оно должно не много выступать, но не более 1,5 толщины ребра, обычно это 15-20 мм. Ребро необходимо снизу сострогать, чтобы нагрузка передавалась всей площадью ребра.
Т.к. узел шарнирный для фиксации балки достаточно 2-х болтов с одной стороны. Диаметр болтов принимается 16-20 мм. С затяжкой лучше не переусердствовать — это не фрикционное соединение 🙂
Если имеется угол кровли, ребро нужно сострогать под необходимым углом и добавить шайбы, имеющие скос для болта.
Опирание 2-х балок на колонну сверху.
Аналогично предыдущему варианту опираем балки через ребро на оголовок колонны.
Балки соединяем между собой с помощью болтов. Сверху болты устанавливать не стоит если конечно вы не хотите создать жесткий узел. Между 2-мя ребрами устанавливаем пластинки для того, чтобы не стянуть балки вместе (это может нагрузить колонну моментом на противоположном конце балки).
Также есть вариант опереть 2-е балки на оголовок колонны следующим способом
В этом варианте балка нижней полкой ложиться на оголовок колонны.
Для передачи поперечной силы балка усиливается ребром, ребро устанавливаем так, чтобы при монтаже оно оказалось прямо над полкой колонны. Балки соединяем болтами при помощи накладной пластины (для симметричной передачи нагрузки лучше использовать 2-е пластины с 2-х сторон). Как и в предыдущем варианте нет необходимости соединять балки болтами сверху, чтобы не создать жесткий узел.
Ребра на колонне, в этом случае, не нужны.
Между 2-мя балками оставляем не большой зазор около 10-20 мм.
Шарнирное опирание балки на колонну сбоку
При боковом креплении необходимо в расчетах колонны учитывать эксцентриситет.
При шарнирном опирании нагрузка передается через опорное ребро на опорный столик. Столик обычно делают из листовой стали или неравнополочного уголка. Высоту опорного столика определяют из условия прочности сварных швов. Целесообразно приварить столик по 3-ем сторонам. Ширину столика делают на 20-40 мм больше ребра балки, чтобы опорное ребро полностью легло на опорный столик.
Диаметр отверстий делают на 3-4 мм больше диаметра болтов чтобы балка не повисла на болтах, а полностью легла на столик.
Опорное ребро балки рассчитывается на смятие по той же формуле, что и для балки опертой сверху.
При шарнирном опирании ребра в колонне не требуются. Между опорным ребром и колонной монтируется прокладка толщиной примерно 5 мм.
Жесткое сопряжение балки с колонной при помощи болтового соединения
Создать жесткое соединение можно с помощью болтового соединения или сварки. Болтовое соединение более технологично — все детали изготавливаются и окрашиваются на заводе, на строительной площадке необходимо лишь установить и затянуть болты.
В данном узле поперечная сила воспринимается также как и в шарнирном узле с помощью опорного столика. Момент передается с помощью болтов на стенки колонны. Между опорным ребром балки и колонной необходимо установить стальные прокладки для плотного прилегания балки и колонны (зазора после затяжки быть не должно).
Количество и диаметры болтов для верхнего пояса необходимо рассчитать исходя из возникающего момента в заделке балки. Болты применяются только высокопрочные. Необходимо контролировать затяжку болтов.
Стенки колонны укрепляются ребрами жесткости.
Жесткое сопряжение балки с колонной при помощи сварного соединения
При жестком соединении балки с колонной при помощи сварки, используют накладки, которые крепятся к балке болтами и привариваются к балке и колонне.
Как найти опорные реакции читайте в статье Построение эпюр балки
Как подобрать сечение стальной балки читайте в статье Расчет балки
Читайте также: