Базы двухветвевых стальных колонн
Обновлено: 01.05.2024
Изобретение относится к металлическим конструкциям каркасов производственных зданий, а именно к узлам соединения двухветвевой металлической колонны с фундаментом. Новым является то, что каждая из ветвей колонны соединена с верхним фланцем металлической конусной базы-фиксатора, выполненной с нижним фланцем, прикрепленным анкерными болтами-сваями к фундаменту с возможностью вертикальной и поперечной рихтовки, причем полость конусной базы-фиксатора заполнена бетоном, а ветви колонны соединены друг с другом домкратной балкой. Технический результат изобретения заключается в том, что обеспечен безвыверочный монтаж колонны, обеспечена равномерная передача усилий от колонны на фундамент, что приводит к снижению материалоемкости, причем раздельный монтаж конусной базы-фиксатора и колонны обеспечивает максимальное снижение его трудоемкости, конструкция узла позволяет восстановить первоначальное проектное положение колонны. 4 ил., 2 табл.
Изобретение относится к металлическим конструкциям каркасов производственных зданий.
Известно наиболее близкое к изобретению узловое соединение двухветвевой колонны с фундаментом, в котором ветви колонны соединяются с фундаментом посредством опорных распределительных плит под каждой ветвью, анкерных болтов, воспринимающих выдергивающие усилия, и траверс, подкрепляющих плиты и служащих для закрепления анкерных болтов [1, стр. 402].
Недостаток аналога - большая материалоемкость базы колонны и возникновение больших выдергивающих усилий, требующих мощных анкерных болтов.
Задачей настоящего изобретения является снижение материалоемкости, повышение надежности сопряжения и обеспечение рихтовки двухветвевой колонны.
Задача решается за счет того, что в узле соединения двухветвевой металлической колонны с фундаментом согласно изобретению каждая из ветвей колонны соединена с верхним фланцем металлической конусной базы-фиксатора, выполненной с нижним фланцем, прикрепленным анкерными болтами-сваями к фундаменту с возможностью вертикальной и поперечной рихтовки, причем полость конусной базы-фиксатора заполнена бетоном, а ветви колонны соединены друг с другом домкратной балкой.
Технический результат изобретения заключается в том, что: - обеспечен безвыверочный монтаж колонны; - обеспечена равномерная передача усилий взаимодействия от колонны на фундамент и это привело к снижению материалоемкости; - раздельный монтаж конусной базы-фиксатора и колонны обеспечил максимальное снижение его трудоемкости; - конструкция узла позволяет восстановить первоначальное проектное положение колонны.
На фиг.1 показан узел соединения двухветвевой металлической внецентренно нагруженной колонны с фундаментом; на фиг.2 - соединение одной из ветвей; на фиг.3 - фланцевые соединения; на фиг.4 - конусная база-фиксатор.
Узел содержит металлическую колонну 1, содержащую наружную ветвь и подкрановую ветви, соединенные с домкратной балкой 2.
Каждая из ветвей снабжена фланцем 3, на котором закреплены зубы-фиксаторы 4. Каждая ветвь колонны 1 опирается через фланцы 3 на конусную базу-фиксатор 5, снабженную фланцем 3, ответным фланцу ветви, и нижним фланцем 6, прикрепленным анкерными болтами-сваями 7 к фундаменту 8. Каждый из анкерных болтов-свай 7 снабжен гайкой 9, расположенной ниже фланца, и гайкой 10, расположенной выше фланца. Этим обеспечена работа болта не только на растяжение как обычно, но и как сваи на сжатие. Нижние гайки 9 выполняют и еще одну функцию - позволяют точно отрихтовать конусную базу-фиксатор 5. Под домкратной балкой предусмотрено место для установки силового домкрата 11, обеспечивающего рихтовку узла.
Строительство производится следующим образом: - производят разметку площадки; - устанавливают опалубку и фундаменты бетонируют до отметки установки анкерных болтов [2]; - на нижнюю часть фундамента устанавливают шаблон, фиксирующий в месте установки анкерных болтов-свай 7 отрезки гибких шлангов от бетононасоса; - производят бетонирование фундамента до отметки на 200. 150 мм ниже, чем отметка фланца базы-фиксатора; - после схватывания бетона гибкие шланги извлекают, по шаблону в проектную точку устанавливают анкерные болты и отверстия для анкерных болтов заполняют бетоном с вибрированием;
- после схватывания бетона устанавливают базы-фиксаторы 5, соединенные друг с другом балкой-шаблоном;
- базы-фиксаторы устанавливают точно по проекту; вертикальные отметки исправляют соответствующим перемещением вверх или вниз нижних гаек на анкерных болтах;
- устанавливают и затягивают верхние гайки на анкерных болтах;
- производят бетонирование до нулевой отметки;
- безвыверочным способом производят монтаж колонны при совмещении зубьев-фиксаторов и отверстий во фланцах баз-фиксаторов;
- фланцы ветвей и баз-фиксаторов соединяют и болты затягивают.
Пример конкретной реализации
A = dt.
Масса 63770,87,85=40050=40,05 кг.
Верхний фланец
V=13300 см 3 , m=104,4 кг.
Нижний фланец
V=5448,7 см 3 , m=42,8 кг.
Для сравнения используем аналог, приведенный в учебнике проф. Беленя Е. И. [1, с. 402] . Выполним расчет и конструирование базы колонны по тем же самым данным. Будем считать базой колонны все стальные элементы, находящиеся ниже нулевой отметки.
В табл. 1 приведена спецификация всех элементов аналога. Длина анкерных болтов принята равной не менее 35d, то есть 354,8=168 см. Вся длина анкерных болтов равна lа.б=168+57+10=235 см. Масса базы аналога получилась равной mб=3540 кг.
В разработанном узле произошли следующие изменения (табл. 2):
- колонна не заглублена и оканчивается выше нулевой отметки, так как новая база контактная и не мешает эксплуатации цеха;
- анкерные болты размещены равномерно по диаметру фланца и включены в работу не только на растяжение, но и на сжатие;
- конусная база заполнена бетоном соответствующей марки. Бетон работает в обойме наилучшим образом;
- конусные базы легко рихтуются посредством завинчивания или отвинчивания гаек на анкерных болтах;
- верхний фланец конусной базы и ответный фланец ветви колонны снабжены зубьями-фиксаторами, обеспечивающими безвыверочный монтаж колонны с первой попытки;
- ветви колонны соединены домкратной балкой, обеспечивающей восстановление проектного положения в случае неравномерной осадки фундаментов. В этом случае производится поддомкрачивание колонны при ослабленных болтах, соединяющих фланцы, и заполнение появившегося зазора подкладками.
В табл. 2 дана спецификация новой базы. Сравнение показывает, что произошло снижение материалоемкости базы в 2 раза. Такое значительное снижение материалоемкости объясняется тем, что поток передачи усилий взаимодействия между колонной и фундаментом выровнен. Элементы, работающие на изгиб, исключены. Анкерные болты включены в работу на сжатие.
Список литературы
1. Беленя Е.И. и др. Металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1986, 560 с.
2. RU 2139390 C1, Е 02 D 35/00, 10.10.1999.
Узел соединения двухветвевой металлической колонны с фундаментом, отличающийся тем, что каждая из ветвей колонны соединена с верхним фланцем металлической конусной базы-фиксатора, выполненной с нижним фланцем, прикрепленным анкерными болтами-сваями к фундаменту с возможностью вертикальной и поперечной рихтовок, причем полость конусной базы-фиксатора заполнена бетоном, а ветви колонны соединены друг с другом домкратной балкой.
Как правильно расположить верт.связи на двухветвевой колонне?
Господа инженеры, подскажите, как правильно поставить связи- делаю кмд - инфы в км не было, мне показалось логичным располагать связи по ветвям, когда спросил у проектировщика-он сказал-одну посередине, но это же ерунда получается-там 600 мм между ветвями колонны и прогона-пластины между ними наваривать и на них связь? Все усилия через воздух же пойдут
если письмо от него есть об этом - делай все по чертежу) Две, ясен пень, лучше тут будут смотреться. А ригель, в который они упираются, какого сечения?
Разработка КМ, КМД
там составное трехэтажное сечение-верхний этаж из парных 30, два нижних этажа из парных 16. Связи упираются в 16
инженер гарин, сумма жесткостей получается скорее, а не составное сечение. Но лучше, чем отдельный 16 швеллер, конечно. мне кажется, стоечка бы в узле стыка связей с ригелем не помешала бы. Собственно, если связь одна - то между ригелями под неё предлагается делать перемычку?
ну вот нечто такое на словах было предложено проектировщиком (скрин). если внизу еще как-то можно привести на опору усилие, то вверху совсем все в воздух уходит. не уточните на рисунке-стоечку и перемычку вы куда предлагаете ставить?
в км нет однозначно-точной инфы на этот счет, можно игнорируя электронпереписку, сделать двухветвевые и никто не узнает. РР и какой-нибудь технадзор потом купит мне билет на ямал
в км нет однозначно-точной инфы на этот счет, можно игнорируя электронпереписку, сделать двухветвевые и никто не узнает. РР
Там есть еще чуть ли не главный для этой связи узел - в середине, там где две сжатые ветви давят строго вверх на ригель.
там тоже не знаю-огород получается-вварить двутавр туда, потом пластину, на нее связи. но как это все будет работать-не представляю.
вот он и будет перемычкой, про которую я говорил. Но делайте две ветви, только, наверное предупредите непосредственное начальство, которое подписи поставит на чертеже и объяснитесь, что так будет надежно и классно, а по стали это плюс 100 кг (или сколько там?)
инженер гарин конструкция похожа на кабельную эстакаду. Усилия в связях какие?
к посту № 5: связь вверху упирайте в центр пластины, а не в верхний край и вваривайте горизонтальную диафрагму внутри швеллеров. Диафрагму соединить с листом, в который упираете связь. Горизонтальная проекция связи должна приходить на диафрагму.
к посту № 11: вместо двутавра используйте лист. Получится тавр для вертикальной проекции связей.
Внутри колонны ставьте горизонтальные диафрагмы каждые 4 м.
Рассмотрите вариант крестовой связи.
__________________
Советов у меня лучше не просить. Потому что чувство юмора у меня развито сильнее чувства жалости.
Может КМДшники в "Ведомость элементов", селедку завернули и домой унесли. ))))).
А если серьезно, то КМДшник не имеет ни морального ни другого права назначать элементы (сечения сортамент) без официального согласия КМщика.
Тем более если это сечение брать "с потолка или на форуме"!
Связь - типа портала. Делать надо (по уму) двухветвевую, причем ветви завязывать между собой (вот как ветви колонн соединял).
Но!
По уму - это хорошо.. Но хорошее делать по проекту. Предложи проектировщику двухветвевой портал. Официальным письмом.
А может вообще без связей обойтись? Сделать защемление в фундаменте. Или сделать одностороннюю связь типа А-образной опоры.
Offtop: Если в КМ нет связей, чего КМД их проектирует?
товарищи, кто говорит о сечении связи? в ведомости элементов имеется сечение-угол 90, нет инфы-имеется ввиду нет сведений-по центру стоит связь или две по ветвям. Селедка ни при чем. Вопрос задан, ответ-связь посередине. Моё мнение-не согласно.
Читайте выше, прежде чем анекдоты травить. Нечего защищать проектировщика, только кмд-шник (по качеству проектов) видит, какой процент экономистов, научившихся чертить, среди т.н. проектировщиков
Ну почему в воздух. Не в воздух, а поровну на обе ветви. А вообще да, на каждую ветвь лучше свою плоскость связей, соединенных между собою в наклонную ферму (связи с решеткой), либо просто планками (как у вас ветви колонны) - эт уж по расчету. См. серию 1.400-10/76 Выпуск 3, там примеры всякие есть.
Колонны сплошного сечения тоже могут испытывать кручение. Например, колонна из двутавра - две полки, одна стенка (плоскость полок параллельна плоскости связей). Вопрос: насколько тонкой должна быть стенка, чтобы данное сплошное сечение было "кабудтобы" сквозным, в котором каждая из полок является ветвью?
Наоборот, я Вас защищаю от КМщиков, которые не дают узлов!
В чем проблема запросить данный узел у КМщика? Пока будете ждать ответ, можете делать остальное.
Проектирование металлических колонн
Металлические колонны промышленных и гражданских зданий
Стальные колонны являются несущими элементами металлического каркаса здания, воспринимающие основные нагрузки на здание или сооружение. Стальная колонна состоит из базы, оголовка и стержня колонны.
2. Оголовок колонны;
3. Сечение колонны.
РАСЧЕТ КОЛОНН
Проектирование колонн начинают с расчетов. Могут работать как центрально-сжатые стержни, а могут как сжато-изгибаемые элементы. Смотрите соответствующие страницы сайта:
Далее разрабатывают схему расположения колонн. Это может быть схема раздела КМ или КМД. Если объект простой, то это может быть схема в разделе АС.
ЧЕРТЕЖИ
Образец оформления схемы расположения колонн смотрим на странице:
Если мы делаем раздел КМ (Конструкции металлические), то можно ограничиться схемой расположения колонн и узлами. Узлы для схемы КМ смотрите на страницах с колоннами (Список ниже). Но если мы делаем КМД (Конструкции металлические деталировочные), то придется еще и отправочный марки разрабатывать. Без чертежей колонн тут не обойдешься, а так как колонны бывают разные, разложим их по категориям:
2. ЧЕРТЕЖИ — Колонны — одноветвевые сквозного сечения.
3. ЧЕРТЕЖИ — Колонны — одноветвевые с консолью для мостовых кранов.
4. ЧЕРТЕЖИ — Колонны — двухветвевые.
Ниже представлена информация для общего развития.
Классификация колонн
Колонны постоянного сечения применяют при отсутствии мостовых кранов большой грузоподъемности и высотой до 9 метров.
Колонны переменного сечения более экономичны, чем колонны постоянного сечения. Используются при наличии мостовых кранов небольшой грузоподъемности (до 50 тн.)
Колонны с ветвями (двухветвевые, трехветвевые и т.д.) используются при наличии кранов большой грузоподъемности (Более 50 тн.)
Характер работы колонн
Центрально — сжатые колонны
Внецентренно — сжатые колонны
Конструкция стальных колонн
Основные конструктивные элементы:
— база (место крепления колонны к фундаменту);
— стержень (средняя часть колонны);
— консоль (участок крепления подкрановой балки);
— оголовок — верхняя часть колонны;
При проектировании колонн могут быть полезными следующие типовые серии:
| № п/п | Номер | Наименование | Примечания |
| 1 | Серия 1.423.3-8 | Стальные колонны одноэтажных производственных зданий без мостовых опорных кранов. | Смотреть |
| 2 | Серия 1.424-2 | Стальные колонны одноэтажных производственных зданий, оборудованных мостовыми кранами. | Смотреть |
| 3 | Серия 1.424-4 | Стальные колонны одноэтажных производственных зданий. | Смотреть |
| 4 | Серия 1.424.3-7 | Стальные колонны одноэтажных производственных зданий, оборудованных мостовыми опорными кранами. | Смотреть |
Металлические колонны одноэтажных зданий проектируют с постоянным или переменным сечением. Колонны переменного сечения имеют сплошное постоянное сечение надкрановой части, а подкрановая часть может быть сплошного или сквозного сечения.
Колонны сквозного сечения проектируют с ветвями, которые соединяются решеткой. Раздельные колонны проектируют из независимо работающих шатровой и подкрановой ветвями. Если колонны работают на центральное сжатие, при этом изгибающие моменты незначительны, то применяют колонны сплошного сечения, которые выполняют из широкополочных прокатных или сварные двутавров. При изготовлении сквозных колонн используют двутавры, швеллеры и уголки.
Рис. 1. Типы стальных колонн: а, б — постоянного сечения; в – переменного сечения; г — раздельного типа; д — сечение сплошных колонн; е — то же сквозных
В зданиях без мостовых кранов, а также здания с мостовыми кранами грузоподъемностью до 20 тн. высотой до 8,4 м применяют стальные унифицированные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм (рис.1 а, б). В зданиях высотой 10,8 … 18,0 м, с кранами грузоподъемностью до 50 тн используют унифицированные колонны, которые проектируют из двух частей: подкрановой и надкрановой (рис.1 в). Для зданий, имеющих высоту более 18 м с мостовыми кранами грузоподъемностью 75 тн. и более, стальные колонны проектируют по индивидуальным проектам. Раздельные колонны применяют в зданиях с мостовыми кранами (125 тн. и более).
Колонны крепятся к фундаменту за счет нижней части в которой предусмотрена стальная база колонны (башмак). Базы колонн крепят к фундаментам анкерными болтами, которые предусматривают в фундаментах при их изготовлении.
CADmaster
Приемы моделирования и расчета двухветвевой колонны в SCAD++
Главная » CADmaster №3(97) 2021 » Архитектура и строительство Приемы моделирования и расчета двухветвевой колонны в SCAD++
В этой статье мы расскажем о развитии технологии моделирования двухветвевых колонн в программе SCAD++ , представленной автором ранее, в статье [1].
Перед разработкой расчетной модели двухветвевой колонны, как и для любой другой расчетной модели, следует определить, какие проверки необходимо произвести, какие требования должны быть выполнены, что должно быть приведено в качестве результатов расчета, в том числе и в текстовой части проектной документации согласно [2]. Кроме того, нужно изучить опыт расчета и проектирования аналогичных конструкций и особенности применяемого программного обеспечения, после чего можно быть уверенным в надежности расчетной модели и принятых на ее основе проектных решений. Ниже приведен перечень необходимых проверок для двухветвевой колонны по несущей способности (здесь мы ограничимся только проверками общей несущей способности и не будем рассматривать расчет узлов и проверки по прогибам):
- устойчивость внешней ветви в плоскости колонны;
- устойчивость внешней ветви из плоскости колонны;
- прочность внешней ветви;
- предельная гибкость внешней ветви в плоскости колонны;
- предельная гибкость внешней ветви из плоскости колонны;
- устойчивость внутренней ветви в плоскости колонны;
- устойчивость внутренней ветви из плоскости колонны;
- прочность внутренней ветви;
- предельная гибкость внутренней ветви в плоскости колонны;
- предельная гибкость внутренней ветви из плоскости колонны;
- устойчивость соединительной решетки;
- прочность соединительной решетки;
- предельная гибкость соединительной решетки;
- устойчивость стержня колонны в плоскости;
- предельная гибкость стержня колонны.
Также нужны данные по нагрузкам для расчета фундамента.
Общий вид расчетной модели двухветвевой колонны, которая позволяет выполнить необходимые проверки и получить необходимые результаты расчета, представлен на рис. 1. Ветви и соединительная решетка моделируются стержневыми элементами 5-го типа. Элементы соединительной решетки располагаются на необходимом расстоянии от ветвей по центрам тяжести элементов решетки, а для обеспечения совместной работы узлы решетки и ветвей соединяются специальными элементами твердого тела (тип 100). В статье [1] был рассмотрен способ соединения узлов решетки через объединение перемещений. Преимущество соединения узлов решетки с узлами ветвей с использованием элементов твердого тела заключается в том, что позволяет включить решетку в работу колонны из плоскости рамы. В узлах элементов соединительной решетки задаются шарниры по направлениям Uy и Uz. Для получения результатов проверки устойчивости и предельной гибкости стержня колонны, а также с целью получения нагрузок на фундамент, в нижней части задается короткий элемент длиной 100 мм, получивший в инженерной среде название «пенёк». Нижний узел «пенька» закреплен по всем направлениям, кроме Ux (условный шарнир из плоскости). Жесткость «пенька» задается в виде составного сечения, а при создании группы конструктивных элементов указываются параметры соединительной решетки (рис. 2). Для обеспечения совместной работы «пенька» и ветвей его верхний узел соединяется с нижними узлами ветвей элементом твердого тела.
Отметим, что при раздельных траверсах в нижних узлах ветвей нужно установить шарниры, а при сплошной траверсе (рис. 3) шарниры использовать не следует. Однако если есть сомнения, то можно рассмотреть две модели: с учетом и без учета шарниров в нижних узлах ветвей.
Расчетная длина стержня колонны в плоскости рамы, оборудованной мостовым опорным краном, обычно определяется по схеме двухступенчатой колонны согласно приложению И СП 16.13330.2017. Для определения расчетных длин ветвей из плоскости можно воспользоваться рекомендацией серии [4] и принять расчетные длины ветвей равными их геометрической длине, умноженной на коэффициент 0,8, учитывающий защемление колонны в уровне баз (это касается только конструктивного решения двухветвевых колонн с раздельными траверсами согласно рис. 3). Следует отметить, что коэффициент расчетной длины ветвей 0,8, а возможно и меньше, можно обосновать не только за счет их защемления в уровне баз, но и выполнив уточненный расчет по формуле (139) СП 16.13330.2017.
Все результаты расчета, кроме проверки устойчивости и гибкости стержня колонны, принимаются по коэффициентам использования элементов, моделирующих ветви и решетку, а устойчивость и гибкость стержня колонны принимается по соответствующим коэффициентам использования «пенька» (рис. 4).
Рис. 4. Результаты расчета двухветвевой колонны при жестком сопряжении ветвей с элементом твердого тела
Результаты, представленные на рис. 4, получены при жестком сопряжении ветвей колонны с элементом твердого тела, что соответствует конструктивному решению опорного узла со сплошной траверсой, а на рис. 5 приведены результаты расчета при шарнирном сопряжении ветвей колонны с элементом твердого тела, что в большей степени соответствует конструктивному решению опорного узла с раздельными траверсами.
Рис. 5. Результаты расчета двухветвевой колонны при шарнирном сопряжении ветвей с элементом твердого тела
Достаточно часто можно встретить способ моделирования решетки составным сечением (рис. 6), который визуально выглядит вполне правдоподобно, но при этом не обеспечивает расчет в соответствии с требованиями норм. Дело в том, что согласно п. 10.1.4 СП 16.13330.2017 для сечений элементов из одиночных уголков при определении гибкости, если расчетная длина lef ≥0,85l (где l — расстояние между центрами ближайших узлов), то радиус инерции принимается по минимальному значению (i=imin), а если lef l, то радиус инерции принимается относительно оси уголка, перпендикулярной или параллельной плоскости колонны (i=ix или i=iy) в зависимости от направления продольного изгиба. При этом расчетные длины определяются по табл. 24 СП 16.13330.2017 и в зависимости от направления продольного изгиба (в плоскости или из плоскости), а также от вида раскоса (опорный или прочий элемент решетки) могут принимать значения от 0,9l до l (п. 1б табл. 24 СП 16.13330.2017). Однако применение способа моделирования составным сечением обеспечивает проверку устойчивости при гибкости, определенной по радиусу инерции относительно оси, параллельной полке уголка, что не соответствует требованиям норм. На рис. 7 приведено сравнение результатов расчета при описанном выше правильном способе моделирования решетки, когда гибкость при расчете в SCAD++ определяется по минимальному радиусу инерции, и при неправильном способе моделирования составным сечением. Как видно, при моделировании составным сечением коэффициент использования получился в 1,43 раза ниже требуемого!
Рис. 6. Неправильный способ моделирования решетки составным сечением, который не соответствует требованиям СП 16.13330.2017
Также при создании конструктивных групп не следует забывать о коэффициентах условий работы. 16.13330.2017 для элементов решетки из одиночных уголков коэффициент условий работы равен 0,75 (таким образом учитывается наличие эксцентриситета), а для всех остальных элементов колонны при наличии крановых нагрузок — 1,05.
В заключение следует отметить, что способ моделирования двухветвевой колонны одним стержнем целиком, даже с учетом решетки при выполнении проверок, имеет следующие недостатки:
- нормы предъявляют разные требования к расчетным длинам опорных и прочих раскосов, что усложняет идентификацию раскосов при выполнении проверок (в SCAD++ принято, что все раскосы — рядовые);
- как показывают тестовые расчеты, усилия в опорном раскосе превышают усилия в прочих раскосах при постоянном поперечном усилии, а методика определения усилий в раскосах по поперечным усилиям в стержне не позволяет это учесть;
- при моделировании одним стержнем необходимо принимать какие-то меры по учету дополнительных моментов во внешних ветвях от ветровой нагрузки, а при необходимости — и от стенового ограждения (см. рекомендации в серии [4]);
- не всегда (особенно для средних колонн) удается обеспечить соединение элементов решетки с ветвями без расцентровки, что вызывает дополнительные моменты в ветвях (см. рекомендации в серии [4]) и не может быть корректно учтено при моделировании одним стержнем.
Описанные выше приемы комбинированного моделирования двухветвевой колонны (ветви и решетка плюс «пенёк» в нижней части) лишены всех перечисленных недостатков и позволяют получить не только все необходимые результаты расчета для обоснования надежности конструктивного решения и его соответствия требованиям норм, но и нагрузки на фундамент. Однако для подбора сечения двухветвевой колонны и быстрой оценки несущей способности сечения способ моделирования одним стержнем является вполне приемлемым и также может быть реализован в программе SCAD++ путем задания параметров решетки в конструктивных группах элементов стальных конструкций.
Литература
- Маляренко А.А., Теплых построения расчетных моделей и анализа результатов в системе SCAD Office: модели металлокаркасов. — CADmaster, /2004, с. 93−97.
- Постановление «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию».
- СП 16.13330.2017 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23−81*.
- Серия 1.424.3−7. Стальные колонны одноэтажных производственных зданий, оборудованных мостовыми опорными кранами. Выпуск 1. — ЦНИИПСК им. Мельникова, 1985 г.
Стальные колонны каркаса
В зависимости от габаритов здания, наличия и вида подъемно-транспортного оборудования и конструкции покрытия применяют колонны сплошного и сквозного типов с постоянным или переменным по высоте сечением (рис. 8.1).
Рис. 8.1 Основные типы стальных колонн: а – сплошного постоянного сечения для зданий без мостовых кранов; б – сплошного постоянного сечения для зданий без мостовых кранов двухветвевого сечения; в – сплошного сечения для зданий оборудованных мостовыми кранами; г – для зданий, оборудованных мостовыми кранами, двухветвевого переменного сечения; д –для зданий, оборудованных мостовыми кранами, раздельного типа переменного сечения.
Колонны сплошного постоянного сечения (рис. 8.1 а) используют в зданиях без мостовых кранов высотой до 8,4 м. В зависимости от шага каркаса колонны крайних рядов имеют кривизну «0» (при шаге 6 м) и «250» (при шаге 12 м).
В зданиях без опорных мостовых кранов высотой от 9,6 до 18 м применяют колонны сквозного двухветвевого сечения с двухплоскостной безраскосной решеткой (рис. 8.1 б). ветви колонн выполняют из двутавров от №20 до №70. Расстояние между ветвями единое для средних и крайних колонн – 800 мм. Колонны рассчитаны на привязку к продольным разбивочным осям – 250 мм.
Для зданий высотой от 8,4 до 9,6 м, оборудованных мостовыми опорными кранами грузоподъемностью до 20 т, разработаны колонны сплошного постоянного сечения (рис. 8.1 в). Для зданий с кранами до 50 т и высотой 10,8 – 18 м – двухветвевые колонны (рис. 8.1 г). Двухветвевые колонны могут быть использованы в зданиях пролетами 18, 24, 30 и 36 м с шагом колонн по крайним и средним рядам 12 м. Их выполняют ступенчатыми. Подкрановая решетчатая часть состоит из двух ветвей: наружной, выполняемой, как правило, из прокатных и гнутых швеллеров, и подкрановой – из широкополочных двутавров. Решетку подкрановой части выполняют обычно раскосной, двухплоскостной из прокатных уголков.
При использовании в зданиях кранов грузоподъемностью более 50 т, а также при их двухъярусном расположении или на случай предполагаемого расширения производства применяют колонны раздельного типа (рис. 8.1 д).
Стальные колонны могут применяться в районах с расчетной температурой наружного воздуха до -40ºС для отапливаемых зданий и до -30ºС для неотапливаемых зданий, возводимых в I-IV ветровых и снеговых районах.
Базы колонн имеют опорные плиты или траверсы, которые заделывают в фундамент на глубину от -0,300 до -1,000 в зависимости от типа колонны (рис. 8.2).
Рис. 8.2 Базы стальных колонн: а, б – база колонн с опорными плитами; в, г – база колонн с траверсами; д – база двухветвевой колонны.
база колонны – конструктивный элемент металлической колонны, расположенный в нижней ее части и служащий для ее крепления к фундаменту.
Двухветвевые колонны имеют раздельные базы (рис. 8.2 д), которые с помощью анкерных болтов крепится к фундаментам.
Анкерный болт – крепежная деталь, предназначенная для соединения строительных конструкций, нижним концом закрепленная в теле фундамента, на другом конце имеющая нарезку под болт.
Верх колонн (оголовок) конструктивно решается в зависимости от способа соединения со стропильными конструкциями покрытия. Более подробно будет рассмотрен в разделе «Несущие конструкции покрытия».
Читайте также: