|
|
1. Общие сведения. Балки
могут опираться на стены, колонны, а в балочных клетках—на другие балки.
Между собой балки сопрягаются обычно под прямым углом, но встречаются и косые
сопряжения. Известно много вариантов узлов. Все они разделяются на два вида:
а) рассматриваемые при расчете как шарнирные (см. 8.3); б) принимаемые за
жесткое защемление (см. 8.15). Первые применяются в большинстве случаев,
вторые —преимущественно в каркасах многоэтажных зданий. Необходимо учитывать,
что «шарнирные» узлы устроены так, что в них фактически тоже возникают
моменты.
При проектировании узлов необходимо: а) рассчитать все
сварные швы, болты или заклепки, участвующие в передаче опорной реакции от
балки на опору; б) на опорах (и в других местах передачи на балку сосредоточенных
сил) поставить ребра жесткости; в) предусмотреть плотную подгонку к опорным
поверхностям торцов ребер жесткости и торцов всех других элементов,
работающих на смятие; указать это на чертеже (см. 8.7); рассчитать торцы на
смятие. В легких балках опорные ребра могут отсутствовать, тогда надо
проверить на смятие стенку балки по формуле (6.18); г) необходимо в шарнирных
узлах учесть наличие незначительного опорного защемления увеличением
принимаемой в расчете опорной реакции на 20%, а в жестких узлах рассчитать
рыбки и столик (см. 8.15, б) на опорный момент.
2. Сопряжения балок бывают трех типов: а) этажное;
б) в одном уровне; в) пониженное.
Этажное сопряжение (см. 8.3, а) наиболее удобно для
монтажа: балки одного направления попросту укладываются сверху на балки
другого направления. Поэтому его следует применять во всех случаях, когда это
позволяет строительная высота. Расчет сопряжения сводится к расчету ребер
жесткости в месте опирания балок. Болты (или монтажные швы) не рассчитывают
(они предусмотрены только для фиксирования положения балок).
Сопряжение в одном уровне (см. 8,3, б) называется так
потому, что верхние полки главных и второстепенных балок размещаются в одном
уровне. Достоинство такого сопряжения — меньшая строительная высота сопряжения.
В пониженном сопряжении (см. 8.3, в) верх поперечных
балок ниже верха главных балок.
Сопряжения в одном уровне и пониженное проще всего
осуществить, прикрепив поперечную балку к ребру жесткости главной балки.
Обычно применяют болты нормальной точности, а при большом опорном давлении —
высокопрочные болты или сварку.
Принимаем четыре болта, которые размещаем с шагом 80 мм ( 8.12,а, слева). Из чертежа ясно, что при широкой (480 мм) полке главной балки стенку поперечной балки придется вырезать иа длине около 0,25 м.
В сечении I—/, где действуют М=Ае и Q—A, возникнут
перенапряжения. Можно не вырезать нижнюю часть стенки, как это показано на том
же чертеже справа, ио это трудоемкое и неконструктивное решение. Можно
опереть балку на столик ( 8.12,6). Проще всего принять пониженное сопряжение.
Останавливаемся на конструкции с вырезом стенки ( 8.12,в слева). Если принять
конструкцию по 8.12, в справа, то дополнительно еще необходимо рассчитать
вертикальный участок шва в прикреплении иакладки к стенке двутавра длиной 1Ш
на одновременное воздействие силы Q — = А и момента М=Ае (опорный момент в
этом случае не учитывается, так как он имеет другой знак).
5. Жесткие узлы отличаются от шарнирных тем, что в
них для восприятия опорного момента ставят специальные горизонтальные накладки.
Эти накладки называются «рыбками» (потому, что они часто устраиваются
рыбообразного в плане очертания). Усилия в рыбках создают пару сил,
уравновешивающую опорный момент: N= =Monlh, где h — расстояние между рыбками,
равное высоте балки ( 8.15, а). Часто вместо нижней рыбки устраивают столик и
считают, что опорный момент воспринимается рыбкой и горизонтальным сварным
швом между столиком и второстепенной балкой ( 8.15, б).
Вертикальная реакция А целиком передается либо на столик,
либо на ребро главной балки (или ребро, приваренное к колонне).
Расчет жесткого узла можно разделить на две части: а)
проверку прочности рыбки и сварных швов в прикреплении ее на усилие N=M0Jh;
б) расчет элементов, воспринимающих вертикальную реакцию А, который
выполняется так же, как в шарнирных узлах.
|