Kolonlar, yukarıda bulunan yapılardan gelen yükü temelden zemine aktarmak için kullanılır. Kolona yükün nasıl uygulandığına bağlı olarak, merkezi olarak sıkıştırılmış, eksantrik olarak sıkıştırılmış ve sıkıştırılmış-bükülen kolonlar arasında bir ayrım yapılır. Merkezi olarak sıkıştırılmış kolonlar, kolonun ekseni boyunca uygulanan uzunlamasına bir kuvvet üzerinde çalışır ve kesitinin düzgün bir şekilde sıkıştırılmasına neden olur. Merkez dışı kolonlar ve sıkıştırılmış bükülebilir kolonlar, boyuna kuvvetten kaynaklanan eksenel sıkıştırmaya ek olarak, momentten eğilmede de çalışır.
Sütunlar üç ana bölümden oluşur: kamış kolonun ana taşıyıcı elemanı olan; kafa üstteki yapılar için bir destek görevi gören ve bunların kolona sabitlenmesi; temel kolondan gelen konsantre yükü temel yüzeyine dağıtan, ankraj cıvataları kullanarak ankraj sağlayan.
Sütunlar farklılık gösterir: türe göre - yükseklik bölümlerinde sabit ve değişken; çubuğun bölümünün tasarımına göre - katı (sağlam duvar) ve geçiş (kafes).
Kolon bölümünün tipini seçerken, yükün büyüklüğünü, destek yapılarına dayanma kolaylığını, çalışma koşullarını ve üretim olasılığını dikkate alarak en ekonomik çözümü elde etmeye çalışmak gerekir.
Ana tip katı kolonlar, haddeleme ile birlikte, otomatik kaynak kullanılarak üretilmesi en uygun olan ve destek yapılarına basitçe dayanmanızı sağlayan üç haddelenmiş çelik sacdan oluşan kaynaklı bir I-kiriştir. Uçtan uca bir kolonun çubuğu, dalların ortak çalışmasını sağlayan ve stabilitesini önemli ölçüde etkileyen, şeritler veya destekler şeklindeki bağlantı elemanları ile birbirine bağlanan iki koldan (yuvarlanmış kanallar veya I-kirişler) oluşur. bir bütün olarak sütun ve dalları.
Üçgen bir parantez kafesi, tüm elemanları eksenel kuvvetler üzerinde çalışan kolon yüzünün düzleminde bir kafes kiriş oluşturduğundan, plakalardan daha serttir. 2500 kN'den fazla boyuna kuvvetle veya dallar arasında önemli bir mesafe (0,8 m'den fazla) olan kolonlarda kullanılması tavsiye edilir. Kolon düzleminde plakalar, rijit düğümler ve bükme elemanları ile bükülmeyen bir sistemle karşı karşıyadır.
İki kolun geçiş kolonlarındaki iç yüzeylerin muayenesi ve olası boyanması için, dalların flanşları arasında en az 100 mm boşluk bırakılır.
Sütun tasarım şeması
Pirinç. 4.1. Sütun tasarım şeması
Hesaplanan sütun uzunluğu benef kolonu temele sabitleme ve üst kısımda bitişik kirişle birleştirme yöntemleri dikkate alınarak, aşağıdakilere eşit alınır:
benef = μ ben,
nerede ben - sütunun geometrik uzunluğu;
μ - uçlarını sabitleme koşullarına ve yükleme tipine bağlı olarak alınan hesaplanan uzunluğun katsayısı (yukarıdan kolona uzunlamasına bir kuvvet etki ettiğinde: μ = 1 - kolonun her iki ucunun menteşeli sabitlenmesi ile; μ = 0,7 - kolonun bir ucunun sert bir şekilde sabitlenmesi ve diğerinin menteşesi ile).
Kirişler bir kolona yukarıdan mesnetlendiğinde, kolonun üst uçtan mafsallı olduğu kabul edilir. Kolonun temele sabitlenmesi menteşeli veya rijit olabilir. Temel yeterince büyükse ve kolonun tabanı geliştirilmiş ve güvenilir bir ankraja sahipse, kolon temele sıkışmış olarak kabul edilebilir.
Kuvvetle merkezi sıkıştırmaya maruz kalan elemanların mukavemet analizi n formüle göre yapılmalıdır
nerede An- net kesit alanı.
Merkezi sıkıştırma altındaki kolonun stabilitesi için hesaplama formüle göre yapılır.
nerede φ - tabloya göre çeşitli stabilite eğrileri türleri için koşullu esneklik tarafından alınan merkezi sıkıştırmadaki stabilite katsayısı. 3.11.
4.1. Yuvarlanan kolonun hesaplanması
Örnek 4.1. Haddelenmiş geniş flanşlı sütun I-kirişlerinden yapılmış sağlam bir sütun alın, yükseklik ben= 6 m Kolonun üstünde ve altında menteşelidir. Hesaplanan boyuna kuvvet n= 1000 kN. İnşaat malzemesi - tasarım direncine sahip C245 sınıfı çelik ry γ ile birlikte= 1.
Pirinç. 4.2. Yuvarlanan sütunun bölümü
Eksenlere dik düzlemlerde kolonun hesaplanan uzunluğunu belirleyin x-x ve ooh:
2500 kN'ye kadar bir kuvvete sahip orta uzunlukta kolonların ön esnekliği, içinde ayarlanır. λ = 100 ... 60. Kabul ediyoruz λ = 100.
Sütunun koşullu esnekliği formülle belirlenir.
v′ ′ (Bakınız Tablo 3.12) merkezi sıkıştırma altında kararlılık katsayısını belirliyoruz J= 0,560.
Gerekli kesit alanını hesaplıyoruz:
Gerekli dönme yarıçapını bulun:
Ürün yelpazesinden geniş flanşlı bir I-kiriş alıyoruz Ι 23 K2 / GOST 26020-83 kesit alanı olan A= 75,77 cm2; dönme yarıçapı і NS= 10.02 cm ve і y= 6,04 cm.
Esnekliği tanımlama:
λ NS = benNS/і NS= 600 / 10,02 = 59,88; λ y = beny/і y= 600 / 6,04 = 99,34.
Kolonun koşullu maksimum esnekliği
Koşullu esnekliğe göre y tanımlamak J= 0,564.
Kolonun stabilitesini en az sertlik düzleminde kontrol ediyoruz (eksene göre). y-y):
Bölüm kabul edildi.
Kolonun stabilite koşulu karşılanmazsa, kesit boyutları ayarlanır (sınıf için bitişik hadde numarası kabul edilir) ve yeniden kontrol edilir.
4.2. Katı kaynaklı bir kolonun hesaplanması ve tasarımı
Örnek 4.2.Örnek 3.4'e göre, üç haddelenmiş sacdan yapılmış, simetrik I-kesitli katı kaynaklı bir kolon seçin. Altta, kolon temele rijit bir şekilde kenetlenir, üstte kirişlerle menteşeli bir şekilde eşleştirilir. İşaretler: Çalışma platformunun üstü 13 m.Tabloya göre yapı malzemesi. 2.1 - tasarım direncine sahip C245 sınıfı çelik ry= 24 kN/cm2. Çalışma koşulu faktörü γ ile birlikte= 1.
Şekildeki kolonun tasarım diyagramı. 4.1. boyuna kuvvet n kolonun sıkıştırılması, kolon üzerinde duran ana kirişlerden gelen iki reaksiyona (kesme kuvveti) eşittir:
n = 2Q maks = 2 1033,59 = 2067,18 kN.
Kolonun geometrik uzunluğu (temelden ana kirişin dibine kadar), platform yüksekliği eksi ana kirişin destek üzerindeki yüksekliği olan gerçek zemin tavan boşluğudur. H o, güverte kiriş yükseklikleri Hmilyar ve döşeme kalınlığı Tn, artı kolon tabanının bitmiş zemin seviyesinin altında derinleşmesi (derinleşme 0,6 - 0,8 m olarak alınır):
Kiriş kafesinde yardımcı kiriş varsa (kirişlerin döşemeden döşemeye birleştirilmesinde) kiriş yüksekliği kat yüksekliğine eklenir. Hen iyi kadın.
Eksenlere dik düzlemlerde hesaplanan kolon uzunlukları x-x ve ooh:
Pirinç. 4.3. Katı kaynaklı bir kolonun kesiti
Orta uzunlukta bir sütunun esnekliği ile tanımlanır λ = 100 - 60, 2500 kN'ye kadar kuvvete sahip kolonlar için; λ = 60 - 40 - 2500 - 4000 kN kuvveti olan kolonlar için; daha güçlü sütunlar için esneklik kazanın λ = 40 – 30.
Kabul ediyoruz λ = 80.
Koşullu sütun esnekliği
Stabilite eğrisi tipine sahip bir I-kesiti için koşullu esnekliğe göre '' v′ ′ Merkezi sıkıştırma altında kararlılık katsayısını belirliyoruz J= 0.697 (bkz. Tablo 3.11).
Gerekli kolon kesit alanı
Bölümün gerekli dönüş yarıçapları:
benx = beny = lx/ben= 813/80 = 10.16 cm.
Tablodan yararlanmak. 4.1 Dönme yarıçapının bölüm tipine ve boyutlarına (yükseklik) bağımlılığı H genişlikler B), bir I-ışını için tanımlarız:
h =benx/k 1 = 10.16 / 0.43 = 23.63 cm;
b =beny/k 2 = 10.16 / 0.24 = 42.33 cm;
Teknolojik nedenlerden dolayı (otomatik makineli kaynak kayışı dikişlerinin durumundan), duvar yüksekliği Hw kemer genişliğinden daha az olmamalıdır BF... Bölümün boyutlarını, bunları sayfaların standart genişliğine bağlayarak atarız: 
Daha fazla hesaplama sadece eksene göre yapılır ooh, çubuğun bu eksene göre esnekliği eksene göre neredeyse iki katı olacağından xx.
Duvarın kalınlığı, yerel stabilite durumuna göre minimum olarak belirlenir ve 6 - 16 mm aralığında alınır.
Koşullu narinliği sınırla
Duvar esnekliği (hesaplanan duvar yüksekliğinin kalınlığa oranı) Hw/Tw) merkezi olarak sıkıştırılmış I-kirişlerde duvarın yerel stabilite durumuna göre geçmemesi gerekir 
değerlerin tablodan belirlendiği yer. 4.2.
Duvar kalınlığını belirleyin 
400 × 8 mm kesitli ve kesit alanına sahip sacdan yapılmış bir duvar kabul ediyoruz.
Tasarım nedeniyle duvar kalınlığı Tw daha az kabul edildi Tw, yerel stabilite koşulundan min, daha sonra duvar, duvarın tasarım bölmesini ikiye bölerek çift veya tek taraflı bir uzunlamasına takviye ile güçlendirilmelidir (Şekil 4.4). Uzunlamasına nervürler, çubuğun tasarım bölümüne dahil edilmelidir:
Ahesap =bir +å AP.
efsane: `
ben- merkezi sıkıştırma altındaki kararlılığı hesaba katan elemanın koşullu esnekliği;
`ben 1 - anın düzlemindeki kararlılığı dikkate alan elemanın koşullu esnekliği.
Notlar: 1. Kapalı dikdörtgen profiller (kompozit, eğik dikdörtgen ve kare) kutu şekilli olanlara aittir.
2. Bir kutu bölümünde m> 0 değer ` benuw eğilme momenti düzlemine paralel bir duvar için belirlenmelidir.
3. 0 değerleri için < m < 1.0 değer ` benuw hesaplanan değerler arasında doğrusal enterpolasyon ile belirlenmelidir. m= 0 ve m= 1,0.
Raf çıkıntı genişliği oranı Bef = (BF – Tw) / 2 = (40 - 8) / 2 = 19,6 cm
rafın kalınlığına TF koşullu esnekliğe sahip merkezi sıkıştırma elemanlarında
ben= 0.8 - 4 yerel stabilite durumuna göre, raf geçmemelidir
rafın minimum kalınlığını belirlediğimiz yerden:
Bir rafın gerekli alanı
Pirinç. 4.4.
Gerekli raf kalınlığı
Kabul ediyoruz
Bölüm yüksekliği
H = Hw + 2TF= 400 + 2 ∙ 1,2 = 42,4 cm.
raf alanı
Bölümün geometrik özelliklerini hesaplıyoruz:
- Meydan
- eksen etrafındaki atalet momenti ooh(duvarın atalet momentini ihmal ediyoruz)
- dönme yarıçapı
- gerçek esneklik
- koşullu esneklik
- merkezi sıkıştırmada kararlılık katsayısı
Kolonun y-y ekseni etrafındaki genel kararlılığı
Eksene göre sütunun genel kararlılığının kontrol edilmesi y-y:
nerede Gile birlikte= 1 - tabloya göre çalışma koşulları katsayısı. 1.3.
Sütundaki alt gerilim
Bölüm kabul edildi.
Kolonun stabilite koşulu sağlanmıyorsa kesit ölçüleri ayarlanarak tekrar kontrol edilir. Ayar, kural olarak, yerel stabilite koşullarına zorunlu olarak uyularak rafların boyutunu değiştirerek yapılır.
Bölümün konturunu ve kolon duvarını güçlendirmek için 
bir mesafede bulunan enine sertleştiriciler takın a= (2,5...3)Hw biri diğerinden; her nakliye elemanı en az iki nervür içermelidir (bkz. şekil 4.4). Çıkıntılı parçanın minimum boyutları Br ve kalınlık Tr enine stifnerler, ana kirişte olduğu gibi alınır.
Kontrol ediyoruz:
enine stifnerlerin ayarlanması gerekli değildir.
Bağların, kirişlerin, payandaların ve diğer elemanların kolonuna dayanma yerlerinde, duvar kalınlığından bağımsız olarak yoğun kuvvetlerin aktarım bölgesine takviyeler monte edilir.
Kayışın duvara bağlantısı, aşağıdaki formüle göre kesme için hesaplanır.
nerede T = QkurguSF/ben- birim uzunluk başına bant kesme kuvvetinin neden olduğu
koşullu kesme kuvveti
Qkurgu = 7,15 ∙ 10 –6 (2330 – E/ry)n/φ ,
Burada φ – eksene göre kolonun koşullu esnekliğini hesaplarken alınan merkezi sıkıştırma altında stabilite katsayısı x- x;
SF- eksene göre sütun kirişinin statik momenti x- x;
benx- kolon bölümünün atalet momenti.
Merkezi olarak sıkıştırılmış kolonlarda, rastgele etkilerden kaynaklanan kesme kuvveti küçük olduğu için kesme kuvveti önemsizdir. Duvarın raflara bağlantısı otomatik kaynak ile yapılmaktadır. Kaynak dikişinin minimum ayağı, kaynaklı elemanların maksimum kalınlığına bağlı olarak yapıcı olarak alınır ( T maksimum = TF= 12 mm) kF= 5 mm.
4.3. Bir geçiş sütununun hesaplanması ve tasarımı
Örnek 4.3.Örnek 4.2'ye göre, şeritlerle bağlanmış iki kanaldan oluşan bir geçiş sütunu seçin (Şekil 4.5).
Pirinç. 4.5.
Malzeme ekseni etrafındaki geçiş sütunlarının hesaplanması x- x profil numarasını ve serbest eksene göre hesaplama yaparak belirleyin y- y, katı kolonlarla aynı şekilde üretilir, ancak çubuğun esnekliğinin azaltılmış esneklikle değiştirilmesiyle, çubuğun karşılıklı olarak dik iki düzlemde eşit stabilitesinin sağlandığı dallar arasındaki mesafe atanır.
4.3.1. Malzeme ekseni etrafında stabilite için bir kolonun hesaplanması x-x
Esnekliğin önceden ayarlanması önerilir: 2500 kN'ye kadar tasarım yüküne sahip 5 - 7 m orta uzunluktaki kolonlar için esneklik varsayılır ben= 90 - 50; 2500 - 3000 kN yük ile - ben= 50 - 30, daha uzun sütunlar için biraz daha fazla esneklik ayarlamak gerekir.
Üstün sütun esnekliği 
nerede 
- kolonun taşıma kapasitesinin eksik kullanımını dikkate alan katsayı, en az 0,5 alınır. Kolonun taşıma kapasitesinin tam kullanımı ile bensen= 120.
biz esnekiz ben = 50.
koşullu esneklik
Tabloya göre. 3.12 Kabul edilen kesitin tipine göre eğri tipini belirleriz (tip '' B' '). Tabloya göre. 3.11 koşullu esneklik = 1.7, merkezi sıkıştırmadaki kararlılık katsayısına karşılık gelir j = 0,868.
Formülü kullanarak gerekli kesit alanını bulun
Bir şubenin gerekli alanı
Eksen etrafında gerekli dönme yarıçapı x-x
Gerekli alana göre AB ve dönme yarıçapı benxürün yelpazesinden (GOST 8240-93) aşağıdaki kesit özelliklerine sahip iki kanal # 36 arasından seçim yapın:
AB= 53.4 cm2; bir = 2AB= 53.4 × 2 = 106.8 cm2; benx= 10820 cm4; ben 1 = 513 cm4;
benx= 14,2 cm; ben 1 = 3,1 cm; duvar kalınlığı NS= 7,5 mm; raf genişliği BB= 110 mm; ağırlık merkezi bağlama z o = 2.68 cm; lineer yoğunluk (1 lineer metrenin kütlesi) 41,9 kg / m3.
Maksimum kanal profili = 2 = 22926,7 cm ise 4.
Dönme yarıçapı
Sütun çubuğu esnekliği
λ y = beny/beny = 813 / 14,65 = 55,49.
Azaltılmış esneklik
Koşullu Azaltılmış Esneklik
Tabloya göre. 3.11 kararlılık eğrisinin tipine bağlı olarak ″ B″ Merkezi sıkıştırmada kararlılık katsayısını belirleyin φ = 0,830.
Kontrol ediyoruz:
Kolonun eksen etrafındaki kararlılığı y- y tedarik edilen.
Sütundaki alt gerilim
SNiP'ye göre kompozit bir bölümde izin verilen.
Kafesli kolonlarda, bitişik kafes düğümleri arasındaki bölümdeki ayrı bir dalın kararlılığı da kontrol edilmelidir.
Tasarım çabası
nB = n/ 2 = 2067.18 / 2 = 1033.59 kN.
Tahmini bacak uzunluğu (bkz. şekil 34)
ben 1 = 2BÖ tga= 2 28,64 0,7 = 40,1 cm.
Şubenin kesit alanı AB= 53.4 cm2.
Dönme yarıçapı [ 36 eksen hakkında 1-1 ben 1 = 3,1 cm.
Şube esnekliği
Koşullu dal esnekliği
Kararlılık eğrisi tipi için merkez sıkıştırma kararlılık katsayısı ″ B″ φ = 0,984.
Ayrı bir dalın kararlılığını kontrol ediyoruz:
Kafesin bitişik düğümleri arasındaki alanda kolonun dalı kararlıdır.
Üçgen bir kafesin hesaplanması
Geçiş kolonunun üçgen kafesinin hesaplanması, elemanları koşullu kesme kuvvetinden eksenel kuvvet için hesaplanan kafes kafesin hesaplanması olarak gerçekleştirilir. Qkurgu(bkz. şekil 4.8). Ara parçaları olan bir çapraz kafesin çapraz desteklerini hesaplarken, kolon dallarının sıkıştırılmasından her bir çaprazda meydana gelen ek kuvvet dikkate alınmalıdır. Destekteki kuvvet formülle belirlenir.
Bir kümenin eşit açı açısından kesiti ∟ 50 × 50 × 5 , önden geçişli kolonun çubuğunu hesaplarken kabul edildi ( ANS= 4,8 cm 2), stabiliteyi kontrol ediyoruz, bunun için hesaplıyoruz:
- korsenin tahmini uzunluğu
benNS = BÖ/ çünkü α = 28.64 / 0.819 = 34.97 cm;
- desteğin maksimum esnekliği
nerede bensen= 0.98 cm - açının eksene göre bölümünün minimum dönme yarıçapı yÖ- yÖ(ürün çeşitliliğine göre);
- korsenin koşullu esnekliği
– φ min = 0.925 - kararlılık eğrisi tipi için minimum kararlılık katsayısı ″ B″;
– γ ile birlikte= 0.75 - desteğin tek bir köşeden tek taraflı bağlanmasını dikkate alarak çalışma koşullarının katsayısı (bkz. Tablo 1.3).
Formülü kullanarak sıkıştırılmış ayracı stabilite açısından kontrol ediyoruz
Korsenin stabilitesi sağlanır.
Ara parçalar, kolon dalının tasarım uzunluğunu azaltmaya yarar ve ana sıkıştırılmış elemandaki koşullu kesme kuvvetine eşit bir kuvvet için hesaplanır ( Qkurgu/ 2). Genellikle diş telleri ile aynı bölüm ile alınırlar. Çaprazdaki kuvvet için mekanize kaynakla çaprazın kolon koluna bağlanma noktasını hesaplıyoruz. nNS= 16.37 kN. Kaynak dikişinin hesaplanması, füzyon sınırının metali için yapılır.
Dikişler tarafından alınan kuvvetler aşağıdaki formüller kullanılarak hesaplanır.
- popoda
nhakkında = (1 – α )nNS= (1 - 0.3) 16.37 = 11.46 kN;
nNS = α nNS= 0,3 16,37 = 4,91 kN.
Dikişin minimum bacağını tüyde ayarlama kF= Tyy- 1 = 5 - 1 = 4 mm, hesaplanan dikiş uzunluğunu buluyoruz:
- popoda
benw,hakkında = nhakkında/(β zR wz γwzγ C) = 11,46 / (1,05 · 0,4 · 16,65 · 1 · 1) = 1,64 cm;
benw,NS= nNS/(β zrwzγ wzγ C) = 4,91 / (1,05 · 0,4 · 16,65 · 1 · 1) = 0,7 cm.
Alın ve tüyde kaynağın minimum yapısal uzunluğunu kabul ediyoruz benw,hakkında = benw,NS= 40 + 1 = 50 mm.
Kaynakları bacak genişliği içinde yerleştirmek mümkün değilse, o zaman çaprazları kolon yüzeyinde merkezlemek kaynakların uzunluğunu artırmak için mümkündür.
Taşıma koşullarından kaynaklanan kolonu nakliye işaretlerine bölerken, iki düzlemde ızgaralı geçiş kolonlarının nakliye elemanları, nakliye elemanının uçlarında bulunan diyaframlarla güçlendirilmelidir. Bir düzlemde bir bağlantı kafesine sahip olan kolonlarda, diyaframlar kolonun tüm uzunluğu boyunca en az her 4 m'de bir yerleştirilmelidir Diyaframın kalınlığının 8 - 14 mm olduğu varsayılır (Şekil 4.9).
Pirinç. 4.9.
4.4. Sütun başı tasarımı ve hesaplanması
Arayüzün mafsallı olduğu varsayılırken, ana kiriş yukarıdan kolona dayanmaktadır. boyuna basınç kuvveti n ana kirişlerden, her iki tarafta bir kalınlıkta planlanmış bir destek levhası aracılığıyla iletilir. Tüzerinde= 16 - 25 mm doğrudan dolu kolonun başının kenarlarında ve açık kolondaki diyaframda.
Kolonun uçları, nervürler ve diyafram frezelenir. Nervürlerden kolon duvarına ve diyaframdan kolon kollarının duvarlarına kuvvet aktarımı dikey kaynaklarla gerçekleştirilir. Plaka, kirişlerin tasarım konumunu sabitleyen montaj cıvataları ile kirişleri kolona sabitlemek için kullanılır. Levhayı kolona bağlayan kaynaklar, alınlı elemanların en büyük kalınlığı tarafından alınan minimum boyutta bir bacak ile yapısal olarak atanır (bkz. Tablo 3.6). Plandaki levhanın boyutları, kaynaklı dikişleri yerleştirmek için kolonun konturundan her yönde 15 - 20 mm daha fazla alınır.
Dikey nervürleri ve diyaframı sertleştirmek ve ayrıca büyük konsantre yüklerin iletildiği yerlerde stabilite kaybına karşı kolon çubuğunun duvarlarını veya geçiş kolonunun dallarını güçlendirmek için, dikey nervürler yatay bir takviye ile aşağıdan çerçevelenir. .
4.4.1. Katı sütun başlığı
Baş, bir plaka ve nervürlerden oluşur (Şekil 4.10).
Pirinç. 4.10.
Dikey eşleştirilmiş nervürün gerekli alanı, kırma koşulundan belirlenir:
kaburga kalınlığı
dağılımın koşullu uzunluğu nerede-
ana kirişin destek kirişinin genişliğine eşit yük BH artı sütun başlığı levhasının iki kalınlığı ( Tüzerinde kabul edilen 25 mm).
Nervür genişliği (çıkıntılı kısım)
140´22 mm kesitli iki dikey nervürü kabul ediyoruz.
Yerel stabilite için dikey nervürün kontrol edilmesi.
Destek nervürünün yüksekliği, kuvvet aktarımını sağlayan kaynakların yerleşim koşulundan belirlenir. n kaburgalardan sütun duvarına.
Kaynağın bacağını ayarladık kF= 7 mm (tasarım gereksinimleri dahilinde kF , min = 7 mm mekanize sac kaynağı için T max = 25 mm ve birleştirilecek elemanların en küçük kalınlığıdır).
Gerekli dikiş uzunluğu
Uzunluğu boyunca dikişin uç kısımlarındaki kusurların telafisi için 1 cm dikkate alındığında, sonunda nervürün yüksekliğini alırız. Hr= 45 cm.
Tahmini dikiş uzunluğu 85'ten fazla olmamalıdır. β FkF.
Formülü kullanarak kontrol ediyoruz
Katı bir kolonun ince duvarları için duvar kalınlığı Tw destekleyici dikey nervürlerin ekinin kenarları boyunca bir kesik olup olmadığını kontrol edin. Gerekli duvar kalınlığı
kabul edilen duvar kalınlığından daha büyük olan Tw= 8 mm. Kafa yüksekliğindeki duvar kesitini daha kalın bir ek ile değiştirerek kolon duvarının lokal takviyesini yapıyoruz. Ekin kalınlığını kabul edin T ′ w= 18 mm.
Farklı kalınlıktaki elemanların alın kaynağı sırasında stres konsantrasyonunu azaltmak için, daha kalın bir eleman üzerinde 1: 5 eğimli eğimler yapıyoruz. Yatay takviyelerin genişliği, dikey destek nervürlerinin genişliğine eşit olarak alınır. Bs= Br= 140 mm. Kaburganın kalınlığı, stabilitesinin durumundan belirlenir:
en az 140 × 10 mm kesitli bir levhadan eşleştirilmiş bir kenar kabul ediyoruz.
4.4.2. Sütun başlığı aracılığıyla
Kafa, yatay bir takviye ile desteklenen bir plaka ve bir diyaframdan oluşur (Şekil 4.11).
Pirinç. 4.11.
Hesaplama, katı bir sütunun başının hesaplanmasına benzer şekilde gerçekleştirilir.
diyafram kalınlığı TNS boyuna kuvvetten ezilme hesaplaması ile belirlenir n:
konsantre yükün dağılımının koşullu uzunluğu nerede (bkz. paragraf 4.4.1).
Kabul ediyoruz TNS= 22 mm.
Diyaframın yüksekliği, kolon dallarının duvarlarını kesme durumundan belirlenir ( NS= 7,5 mm - benimsenen kanal için duvar kalınlığı):
HNS = n/(4dRsγ C) = 2067,18 / (4 0,75 13,92 1) = 49,5 cm.
Kabul ediyoruz HNS= 50 cm.
Kısa bir ışın olarak bir kesim için açıklığı kontrol ediyoruz:
nerede Q = n/ 2 = 2067,18 / 2 = 1033,59 kN .
Mukavemet şartı sağlanmadı. Diyaframın kalınlığını kabul ediyoruz TNS= 25 mm ve tekrar kontrol edin:
Mekanize kaynakla yapılan ve diyaframın kolon dallarının duvarına bağlanmasını sağlayan kaynak dikişinin ayağını belirleyin (metal füzyon sınırı için hesaplama):
nerede benw = HNS- 1 = 50 - 1 = 49 cm - dikişin uç kısımlarındaki kusurlar dikkate alınarak, diyaframın yüksekliği eksi 1 cm'ye eşit olan tahmini dikiş uzunluğu.
Dikişin bacağını kabul edin kF= 7 mm, elemanların mekanize kaynağı için minimum değerine karşılık gelen T= 25 mm.
Yan dikişin tahmini uzunluğu 85'ten fazla olmamalıdır. β FkF... Kontrol ediyoruz: benw = 49 < 85 × 0,9 × 0,7 = 53,5 см. Условие выполняется.
Yatay sertleştiricinin kalınlığı alınır Ts= 10 mm, hangisi daha büyükse 
Genişlik Bs stabilite koşulundan kenarları atarız:
Kabul ediyoruz Bs= 30 cm.
4.5. Sütun tabanı tasarımı ve hesaplanması
Taban, kolonun destekleyici kısmıdır ve kolondan temele kuvvetlerin aktarılmasına hizmet eder. Kolonlarda nispeten küçük tasarım kuvvetleriyle (4000 - 5000 kN'ye kadar), traversli tabanlar kullanılır. Kolon çubuğundan gelen kuvvet, kaynaklar aracılığıyla doğrudan temele dayanan levhaya iletilir. Levhadan temele daha düzgün bir basınç iletimi için, gerekirse levhanın rijitliği, ilave nervürler ve diyaframlar ayarlanarak arttırılabilir.
Taban, tasarım konumunun temel üzerine ankraj cıvataları ile sabitlenmesiyle sabitlenir. Sabitlemeye bağlı olarak, kolon menteşelidir veya temele sağlam bir şekilde bağlanmıştır. Menteşeli arabirime sahip bir tabanda, 20 - 30 mm çapındaki ankraj cıvataları, belirli bir esnekliğe sahip olan taban plakasına doğrudan tutturulur ve rastgele momentlerin etkisi altında esneklik sağlar (Şekil 4.12).
Pirinç. 4.12. Sütun tabanı Pirinç. 4.13.
Kolonun tasarım pozisyonunda montajı sırasında bir miktar hareket (düzleştirme) olasılığı için, ankraj cıvataları için plakadaki deliklerin çapı, ankrajların çapının 1.5 - 2 katı olarak alınır. Ankraj cıvatalarının üzerine cıvata çapından 3 mm daha büyük bir delik ile rondelalar takılır ve cıvata bir somun ile sıkıldıktan sonra rondela plakaya kaynaklanır. Rijit eşleşme ile, ankraj cıvataları, kolonun temel üzerinde dönme olasılığını ortadan kaldıran önemli dikey sertliğe sahip olan payanda travers konsolları aracılığıyla kolon çubuğuna bağlanır. Bu durumda, 24 - 36 mm çapındaki cıvatalar, cıvata malzemesinin tasarım direncine yakın bir gerilme ile sıkılır. Ankraj plakası kalınlık ile kabul edilir Tap= 20 - 40 mm ve genişlik Bap dört çapa eşit cıvata deliği (Şekil 4.13).
Tabanın tasarımı, sütunun tasarım şemasında kabul edilen temel ile birleştirme yöntemine uygun olmalıdır. Temele sağlam bir şekilde bağlanan kolonun tabanı, hesaplama ve tasarım için kabul edildi.
4.5.1. Bir Taban Plakasını Planda Boyutlandırma
Kolonun kendi ağırlığını dikkate alarak kolondaki tasarım kuvvetini taban seviyesinde belirleyin:
nerede k= 1.2 - kafesin, taban elemanlarının ve sütun başlığının ağırlığını hesaba katan tasarım faktörü. Plakanın altındaki basıncın eşit olarak dağıldığı varsayılır. Merkezi olarak sıkıştırılmış bir kolonda, plandaki döşemenin boyutları, temel malzemesinin mukavemeti durumundan belirlenir:
nerede y- çökme alanı üzerindeki yerel yükün dağılımının doğasına bağlı olarak katsayı (tekdüze bir gerilme dağılımı ile) y =1);
rB , yer- formülle belirlenen, betonun levha altında ezilmeye karşı tasarım direnci
rB , yer= αφ BrB= 1 ∙ 1,2 ∙ 7,5 = 9 MPa = 0,9 kN/cm2,
nerede a= 1 - B25'in altındaki sınıfın betonu için;
rB= B12.5 sınıfı beton için 7,5 MPa - sınıfına karşılık gelen ve tabloya göre alınan betonun tasarım basınç dayanımı. 4.3;
JB- taban plakası altında sıkışık koşullarda betonun basınç dayanımındaki artışı dikkate alan ve formülle belirlenen katsayı
Burada AF 1 - temelin üst kenarının alanı, taban plakasının alanını biraz aşan AF.
Tablo 4.3
Tasarım beton direncir B
|
Güç sınıfı |
|||||||
|
rB, MPa |
katsayı JB B7.5 sınıfının üzerindeki betonlar için 2.5'ten ve B7.5 ve altındaki sınıflar için 1.5'ten fazla olamaz.
önceden ayarlanmış JB= 1,2.
Taban plakası hesaplaması
Döşeme boyutları (genişlik B ve uzunluk L) gerekli alana göre atanır AF, kolonun konturuna bağlanır (taban plakasının çıkıntıları en az 40 mm olmalıdır) ve ürün çeşitliliği ile uyumludur (Şekil 4.14).
Pirinç. 4.14.
Döşemenin genişliğini atarız:
B = H + 2TT + 2C= 36 + 2 1 + 2 4 = 46 cm,
nerede H= 36 cm - sütun çubuğu bölümünün yüksekliği;
TT= 10 mm - traversin kalınlığı (8 - 16 mm alın);
ile birlikte= 40 mm - levhanın konsol kısmının minimum çıkıntısı (önceden 40 - 120 mm'ye eşit olarak alınır ve gerekirse levha kalınlığının hesaplanması sürecinde belirtilir).
Gerekli döşeme uzunluğu
Merkezi olarak sıkıştırılmış bir sütun için, taban plakası kareye yakın olmalıdır (önerilen en boy oranı L/V≤ 1.2). Boyutları olan bir kare levha kabul ediyoruz V= L= 480 mm.
döşeme alanı AF= LB = 4848 = 2304 cm2.
Temel kesme alanı (temel üst kesmesinin boyutları, taban plakasının boyutlarından 20 cm daha büyük olarak ayarlanmıştır)
Gerçek oran
Döşeme altındaki betonun tasarım direnci
rB , yer = 1 ∙ 1.26 ∙ 7.5 = 9.45 MPa = 0.95 kN/cm2.
Döşeme altındaki betonun mukavemetinin kontrol edilmesi:
Plandaki minimum ölçüler ile benimsendiği için levha ölçülerinin küçültülmesi gerekli değildir.
4.5.2. Taban plakasının kalınlığının belirlenmesi
Kolonun uçlarında, traverslerde ve nervürlerde desteklenen taban plakasının kalınlığı, plakanın altındaki ortalama gerilmeye eşit, temel geri tepmesinden eğilme mukavemetinin koşulundan belirlenir:
Her bölümde, hesaplanan düzgün yayılı yükten 1 cm genişliğindeki bir şeride etki eden maksimum eğilme momentlerini belirleyin.
Konum açık 1 , dört taraftan desteklenir:
nerede a 1 = 0.053, levhanın dört taraftan desteklenmesi nedeniyle uçuş momentindeki azalmayı dikkate alan ve tabloya göre belirlenen bir katsayıdır. 4.4 daha büyük yan parsellerin oranına bağlı olarak B daha azına a.
Tablo 4.4
oranlara 1 desteklenen bir levhanın bükülmesini hesaplamak içindört tarafta
|
B/a |
||||||||||
Değerler B ve aışıktaki boyuta göre belirlenir:
B = 400 – 2NS= 400 - 2 × 7,5 = 385 mm; a= 360 mm; B/a = 385 / 360 = 1,07.
Konum açık 2 , üç taraftan desteklenir:
nerede B- katsayı tabloya göre alınır. 4.5 plakanın sabit tarafının oranına bağlı olarak B 1 = 40 mm serbest a 1 = 360 mm.
Tablo 4.5
oranlarB üç kenarda desteklenen bir levhanın bükülmesini hesaplamak için
|
B 1 /a 1 |
||||||||||
En boy oranı B 1 /a 1 = 40/360 = 0.11; taraflarla ilgili olarak B 1 /a 1 < 0,5 плита рассчитывается как консоль длиной B 1 = 40 mm (şekil 4.15).
eğilme momenti
Konsol bölümünde 3
Pirinç. 4.15.
Döşeme bir açıyla birbirine yaklaşan iki kenar üzerinde durduğunda, güvenlik sınırındaki eğilme momentinin hesaplanması, boyut alınarak üç taraftan desteklenen bir döşeme için olduğu gibi yapılır. a 1 çapraz kenarlar arasında, boyut B 1 köşenin tepesinden köşegen arasındaki mesafeye eşittir (Şekil 4.16, a).
Döşemenin farklı bölümlerinde momentlerin büyüklüğünde keskin bir fark varsa, momentlerin değerlerini mümkün olduğunca hizalamak için döşemenin destek şemasında değişiklik yapmak gerekir. Bu, diyaframları ve kaburgaları ayarlayarak yapılır. Levhayı sitede bölüyoruz 1 yarıya bölünmüş diyafram kalınlığı TNS= 10 mm (bkz. şekil 4.15).
En boy oranı
B/a= 38,5 / 17,5 = 2,2 > 2,
Döşeme bir kenar oranı ile dört kenar üzerine oturduğunda B/a> 2 eğilme momenti, açıklıklı tek açıklıklı bir kiriş levhası için tanımlanmıştır. a iki desteğe serbestçe uzanmak:
Döşemenin çeşitli bölümleri için bulunan eğilme momentlerinin en büyük değeri ile 1 cm genişliğindeki bir döşeme için gerekli direnç momentini belirleriz:
levhanın kalınlığı nerede
30 mm kalınlığında levha kabul ediyoruz.
Eğilme momenti belirlenirken m 1 ׳, söz konusu levhanın bölümü için 1 cm genişliğinde bir şeritte 1 formüle göre uzun kenarlar boyunca (sürekli bir kirişte olduğu gibi) bitişik konsol bölümlerinin boşaltma etkisinin dikkate alınmasına izin verilir.
m 1 ׳ = m 1 – m 3 =Q(α 1 a 2 – 0,5C 2) = 0,9 (0,053 ∙ 36 2 - 0,5 ∙ 5 2) = 50,57 kN ∙ cm.
4.5.3. traversin hesaplanması
Travers kalınlığı kabul edildi TT= 10 mm.
Traversin yüksekliği, travers bağlantısının dikey bağlantılarının kolon çubuğuna yerleştirilmesi durumundan belirlenir. Güvenlik faktörü, tüm kuvvetin dört köşe kaynağı yoluyla çaprazkafalara aktarıldığını varsayar (kolon çubuğunu doğrudan taban plakasına bağlayan kaynaklar dikkate alınmaz).
Kaynağın bacağını kabul ediyoruz kF= 9 mm (genellikle 8 - 16 mm arasında ayarlanır, ancak en fazla 1,2 T dk). Bir dikişin gerekli uzunluğu
füzyon sınırına dayalı mekanize kaynak
benw = n/(4β zkF rwzγ wzγ C) = 2184 / (4 ∙ 1.05 ∙ 0.9 ∙ 16.65 ∙ 1 ∙ 1) = 34,7 cm<
< 85 β F kF= 85 0,9 0,9 = 68,85 cm.
Dikişin başındaki ve sonundaki kusurlar için 1 cm eklenmesini dikkate alarak travers yüksekliğini kabul ediyoruz. HT= 38 cm.
Traversin gücünü, kolonun dallarına (raflarına) dayanan ve temelden geri tepme basıncını alan tek açıklıklı iki konsol kiriş olarak kontrol ediyoruz (Şekil 4.16, B).
Pirinç. 4.16.
nerede NS= B/ 2 = 48/2 = 24 cm - traversin yük alanının genişliği.
nerede σ = moperasyon/WT= 178.8 / 240.7 = 0.74 kN / cm2;
τ = QNS/(TTHT) = 432 / (1 · 38) = 11.37 kN / cm2.
Kesit kabul edilir.
Kuvvet aktarımı için yatay dikişlerin gerekli ayağı ( nT= QTL) levha başına bir traversten
nerede benw = (L– 1) + 2(B 1 - 1) = (48 - 1) + 2 (4 - 1) = 53 cm - yatay dikişlerin toplam uzunluğu.
Kaynağın bacağını kabul ediyoruz kF= 12 mm, izin verilen maksimum bacağa eşittir kF, maks = 1,2 TT= 1,2 1 = 12 mm.
4.5.4. Döşeme donatı nervürlerinin hesaplanması
Öngörülen taban için, sertleştiricilerin ayarlanması ihtiyacı
konsol bölümünde taban plakası yoktur, bu nedenle hesaplama, kolon tabanı için diğer tasarım seçeneklerine örnek olarak verilmiştir (bkz. Şekil 4.16, a) .M r ve Qr formüle göre
nerede σ = mr/Wr = 6mr/(TrHr 2) = 6 · 270 / (1 · 10 2) = 16,2 kN / cm2;
τ = Qr/(TrHr) = 108 / (1 · 10) = 10,8 kN / cm2.
Kaburga kabul edilir.
Nervürü kolonun traversine (çubuğa) bağlayan kaynaklı dikişleri, eğilme ve kesmeden kaynaklanan kesme gerilmeleri için kontrol ediyoruz.
Dikişin bacağını atayın kF= 10 mm.
Mekanize kaynakla yapılan bir dikişin kesme mukavemetini kontrol ediyoruz (hesaplanan dikiş uzunluğu benw = Hr- 1 = 10 - 1 = 9 cm:
Füzyon sınırı boyunca dikişlerin gücünü kontrol ediyoruz:
Kaburgaları taban plakasına tutturmak için gerekli kaynak ayağı
kF = Qr/ = 108 / = 0,77 cm.
Dikişin bacağını kabul edin kF= 8 mm.
Sütun çubuğunu 7 mm bacaklı yapısal bir dikişle taban plakasına tutturuyoruz (yaprakları kaynak yaparken T maksimum = TP= 30 mm).
Kirişlerin kolonlara bağlantısı şu şekilde olabilir: Bedava(mafsallı) ve zorlu... Gevşek eşleşme, yalnızca dikey yükleri aktarır. Rijit bir bağlantı, yatay kuvvetleri absorbe edebilen ve kirişlerdeki tasarım momentini azaltabilen bir çerçeve sistemi oluşturur. Bu durumda, kirişler kolona yandan bitişiktir.
Serbest bir eşleştirme ile kirişler kolona yukarıdan yerleştirilir, bu da montaj kolaylığı sağlar.
Bu durumda kolon başı bir levha ve levhayı destekleyen ve yükü kolon çubuğuna aktaran nervürlerden oluşur (Şekil).
Yük, kolonun merkezine yakın yerleştirilmiş kirişlerin destek kirişlerinin frezelenmiş uçlarından kolona aktarılırsa, başlık plakası, kirişlerin destek kirişlerinin altından geçen kirişler tarafından alttan desteklenir (Şekil A). ve B).
Pirinç. Yukarıdan kirişleri desteklerken sütun başlıkları
Başın kaburgaları, taban plakasına ve kolonun dallarına bir çubukla veya kolonun duvarına katı bir çubukla kaynaklanır. Kafa kaburgasını plakaya tutan dikişler, kafaya tam basınca dayanmalıdır. Formülü kullanarak kontrol edin
. (8)
Baş kaburga yüksekliği, yükü kolon çubuğuna aktaran dikişlerin gerekli uzunluğu ile belirlenir (dikişlerin uzunluğu 85 ∙ β w ∙ k f'yi geçmemelidir:
. (9)
Başın kaburga kalınlığı, tam destek basıncı altında ezilmeye karşı direnç durumundan belirlenir.
, (10)
burada kırılacak yüzeyin uzunluğu, kirişin destek nervürünün genişliği artı kolon başlığı plakasının iki kalınlığına eşittir.
Kaburga kalınlığını atadıktan sonra, aşağıdaki formülü kullanarak bir kesim olup olmadığını kontrol etmelisiniz:
. (11)
Geçiş kolonunun kanallarının ve katı kolonun duvarlarının küçük duvar kalınlıkları ile, nervürlerin kendilerine tutturulduğu noktada bir kesim için de kontrol edilmelidirler. Duvarı kafa yüksekliği içinde kalınlaştırmak mümkündür.
Taban plakasını destekleyen nervürleri sertleştirmek ve büyük konsantre yüklerin iletildiği yerlerde kolon barının duvarlarını burkulmaya karşı güçlendirmek için, yükü alan dikey nervürler yatay nervürlerle alttan çerçevelenir.
Kafanın taban plakası, üstteki yapıdan basıncı başın nervürlerine iletir ve kirişlerin tasarım konumunu sabitleyen montaj cıvataları ile kirişleri kolonlara sabitlemeye hizmet eder.
Taban plakasının kalınlığı yapıcı olarak 20-25 mm aralığında alınır.
Frezelenmiş bir kolon ucu ile, kirişlerden gelen basınç, taban plakası aracılığıyla doğrudan kafanın nervürlerine iletilir. Bu durumda, levhayı nervürlere ve ayrıca kolonun dallarına bağlayan dikişlerin kalınlığı yapısal olarak atanır.
Kiriş kolona yandan bağlıysa (şekil), düşey reaksiyon, kirişin destek kirişi vasıtasıyla kolon flanşlarına kaynaklı olan tablaya iletilir. Kirişin destekleyici kaburgasının ucu ve masanın üst kenarı tutturulmuştur. Tablanın kalınlığı, kirişin destekleyici kaburga kalınlığından 20-40 mm daha fazla alınır.
Pirinç. Kirişin kolon üzerinde yandan desteklenmesi
Tablonun sütuna üç taraftan kaynak yapılması tavsiye edilir.
Kirişin civatalara asılmasını ve destek tablasında sağlam durmasını önlemek için kirişin destek kaburgaları, çapı deliklerin çapından 3 ila 4 mm daha az olması gereken cıvatalarla kolon çubuğuna bağlanır.
ders 13
Çiftlikler. Genel özellikler ve sınıflandırma
Bir kafes kiriş, düğümlerde birbirine bağlanan ve geometrik olarak değişmez bir yapı oluşturan bir çubuklar sistemidir. Kafesler düzdür (tüm çubuklar aynı düzlemdedir) ve uzaysaldır.
Düz kafes kirişler (Şekil a) sadece düzlemlerinde uygulanan yükü algılayabilir ve düzlemlerinden bağ veya diğer elemanlarla sabitlenmesi gerekir. Mekansal kafes kirişler (Şekil B, c), herhangi bir yönde hareket eden bir yükü algılayabilen rijit bir uzaysal kiriş oluşturur. Böyle bir çubuğun her kenarı düz bir kafes kiriştir. Uzamsal bir kirişin bir örneği, bir kule yapısıdır (Şekil D).
Pirinç. Düz (a) ve mekansal (b, c, d) kafes kirişler
Kafeslerin ana elemanları, kafes kirişin ana hatlarını oluşturan kayışlar ve parantez ve raflardan oluşan bir kafestir (Şek.).
1 - üst kayış; 2 - alt kemer; 3 - diş telleri; 4 - raf
Pirinç. Çiftlik öğeleri
Kayışın düğümleri arasındaki mesafeye panel denir ( NS ), destekler arasındaki mesafe - açıklık ( ben ), kirişlerin eksenleri (veya dış kenarları) arasındaki mesafe - kafes kirişin yüksekliği ( h f).
Makas kayışları, esas olarak uzunlamasına kuvvetler ve moment üzerinde çalışır (dolu kirişlerin kayışlarına benzer); kafes kafes esas olarak kesme kuvvetini algılar.
Düğümlerdeki elemanların bağlantıları, bazı elemanların diğerlerine doğrudan bağlanmasıyla (Şekil a) veya düğüm köşebentleri kullanılarak gerçekleştirilir (Şekil b) . Kafes çubukların ağırlıklı olarak eksenel kuvvetler üzerinde çalışabilmesi ve momentlerin etkisinin ihmal edilebilmesi için, kafes elemanları ağırlık merkezlerinden geçen eksenler boyunca merkezlenir.
a - kafes elemanlarının kayışa doğrudan dayanması ile;
b - köşebent kullanarak elemanları bağlarken
Pirinç. Çiftlik düğümleri
Kafesler, statik şemaya, kayışların ana hatlarına, kafes sistemine, elemanları düğümlere bağlama yöntemine, elemanlardaki çaba miktarına göre sınıflandırılır. Statik şemaya göre kafes kirişler (Şek.): kiriş (bölünmüş, sürekli, konsol), kemerli, çerçeve ve kablolu.
Işın bölünmüş sistemler (şekil a) bina kaplamalarında, köprülerde kullanılmaktadır. Üretimi ve montajı kolaydır, karmaşık destek birimleri gerektirmezler, ancak çok metal tüketirler. Geniş açıklıklarda (40 m'den fazla), bölünmüş kafes kirişler büyük boyutludur ve montaj sırasında ayrı elemanlardan monte edilmeleri gerekir. Örtüşen açıklıkların sayısı ile iki veya daha fazla kullanılır kesilmemiş çiftlikler (şekil b). Metal tüketimi açısından daha ekonomiktirler ve daha yüksek rijitliğe sahiptirler, bu da yüksekliklerinin azaltılmasına izin verir. Ancak desteklerin yerleşimi sırasında, sürekli makaslarda ek çabalar ortaya çıkar, bu nedenle zayıf oturma temelleri ile kullanılması önerilmez. Ayrıca, bu tür yapıların montajı karmaşıktır.
a - bölünmüş ışın; 6 - sürekli ışın; c, f - konsol;
g - çerçeve; d - kemerli; g - kablolu; h - kombine :
Pirinç. Kafes sistemleri
Konsolçiftlikler (Şekil c, e) hangarlar, kuleler, havai elektrik hatlarının destekleri için kullanılır. Çerçeveli sistemler (Şekil e) çelik tüketimi açısından ekonomiktir, daha küçük boyutlara sahiptir, ancak kurulum sırasında daha karmaşıktır.Geniş açıklıklı binalar için kullanımları rasyoneldir. Başvuru kemerli sistemleri (Şekil e), çelikten tasarruf etmesine rağmen, odanın hacminde ve kapalı yapıların yüzeyinde bir artışa yol açar.Kullanımları esas olarak mimari gereksinimlerden kaynaklanmaktadır. V kablolu kafes kirişler (Şekil g), tüm çubuklar sadece gerilimde çalışır ve çelik kablolar gibi esnek elemanlardan yapılabilir. Bu tür kafes kirişlerin tüm elemanlarının gerilmesi, akorların ve kafesin şeklinin seçilmesi ve ayrıca ön gerilim oluşturulmasıyla elde edilir. Sadece gerilimde çalışmak, stabilite sorunları ortadan kaldırıldığı için çeliğin yüksek mukavemet özelliklerinin tam olarak kullanılmasına izin verir. Kablo askılı makaslar, geniş açıklıklı döşemeler ve köprüler için rasyoneldir. Aşağıdan bir kiriş veya desteklerle veya yukarıdan bir kemerle desteklenen bir kirişten oluşan birleşik sistemler de kullanılır (Şekil H). Bu sistemlerin imalatı kolaydır (daha az eleman nedeniyle) ve ağır yapılarda olduğu kadar hareketli yüklerin olduğu yapılarda da rasyoneldir. Birleşik sistemlerin kullanılması, yapıların güçlendirilmesinde çok etkilidir, örneğin, yetersiz taşıma kapasitesine sahip bir kirişin güçlendirilmesi, bir kafes veya payanda ile.
Bağlı olarak kemerlerin ana hatları kafes kirişler, paralel kayışlar ve üçgen ile segmental, çokgen, yamuk şeklinde bölünmüştür (Şek.).
Çelik tüketimi açısından en ekonomik olan, moment diyagramında belirtilen kafes kiriştir. Düzgün yayılı yüke sahip tek açıklıklı kiriş sistemi için bu, segmental parabolik kayışlı bir kafes kiriş (Şekil a ). Bununla birlikte, kayışın eğrisel şekli, üretimin karmaşıklığını arttırır, bu nedenle, bu tür kafes kirişler şu anda pratik olarak kullanılmamaktadır.
Daha kabul edilebilir çokgen ana hat (Şek. b) her düğümde bir kayış kırığı ile. Moment diyagramının parabolik taslağına yeterince yakından karşılık gelir, kavisli elemanların imalatını gerektirmez. Bu tür kafes kirişler bazen büyük açıklıkları kaplamak için ve köprülerde kullanılır.
a - segment; b - çokgen; içinde - yamuk; d - paralel kayışlarla; e, f, g ve - üçgen
Pirinç. Kafes Kemer Anahatları:
Çiftlikler yamuk ana hatlar (Şekil c), öncelikle düğümlerin basitleştirilmesi nedeniyle tasarım avantajlarına sahiptir. Ek olarak, çatıda bu tür kafeslerin kullanılması, çerçevenin sertliğini artıran sert bir çerçeve birimi düzenlemenize izin verir.
Çiftlikler paralel kayışlar (Şekil d) eşit uzunluklarda kafes elemanlarına, aynı düğüm düzenlemesine, elemanların ve parçaların en yüksek tekrarlanabilirliğine ve imalatlarının sanayileşmesine katkıda bulunan birleşme olasılığına sahiptir.
Çiftlikler üçgensel ana hatlar (Şekil e, f, g, i) konsol sistemleri için ve ayrıca açıklığın ortasında (kafesler) konsantre bir yüke sahip kiriş sistemleri için rasyoneldir. Dağıtılmış bir yük ile üçgen kafes kirişler artan metal tüketimine sahiptir. Ek olarak, bir takım tasarım dezavantajlarına sahiptirler. Keskin destek tertibatı karmaşıktır ve yalnızca kolonlarla mafsallı eşleşmeye izin verir. Ortadaki destekler son derece uzundur ve kesitleri, metalin aşırı harcamasına neden olan maksimum esnekliğe göre seçilmelidir.
Elemanları bağlama yöntemiyle düğümlerde, kafes kirişler kaynaklı ve cıvatalı olarak ayrılır. 50'li yıllardan önce yapılan yapılarda da perçinli bağlantılar kullanılmıştır. Ana makas türleri kaynaklıdır. Montajlarda, kural olarak, yüksek mukavemetli cıvatalarda cıvatalı bağlantılar kullanılır.
En Yüksek Maksimum Çaba geleneksel olarak, basit haddelenmiş veya bükülmüş profillerden (çubuklardaki çabalarla) eleman bölümleri olan hafif kafesler arasında ayrım yapın n< 3000 kN) ve ağır kesitli makaslar (N> 3000 kN).
Kafeslerin verimliliği, ön gerilim uygulanarak artırılabilir.
Kafes ızgara sistemleri
Kafeslerde kullanılan kafes sistemleri şekil 2'de gösterilmiştir.
a - üçgen; b - raflı üçgen; c, d - köşegen; d - kafes; e - çapraz; g - çapraz; ve - eşkenar dörtgen; k - yarım eğim
Pirinç. Kafes ızgara sistemleri
Kafes tipinin seçimi, yük uygulama şemasına, kirişlerin şekline ve tasarım gereksinimlerine bağlıdır. Düğümlerin kompaktlığını sağlamak için, köşebentler ile kiriş arasındaki açı tercihen 30 ... 50 0 arasında olmalıdır.
üçgen sistem kafes (Şekil a), en küçük toplam eleman uzunluğuna ve en küçük düğüm sayısına sahiptir. Çiftlikler arasında ayrım yapın artan ve Azalan destek parantezleri.
Konsantre yüklerin uygulandığı yerlerde (örneğin çatı kirişlerinin desteklendiği yerlerde) ek dikmeler veya askılar takılabilir (Şekil B). Bu destekler aynı zamanda hesaplanan kayış uzunluğunun azaltılmasına da hizmet eder. Destekler ve süspansiyonlar yalnızca yerel yükler için çalışır.
Üçgen bir kafesin dezavantajı, stabilitelerini sağlamak için ek çelik tüketimi gerektiren uzun sıkıştırılmış desteklerin varlığıdır.
V diyagonal kafes (Şekil c, d) tüm parantezlerin bir işaretin çabaları vardır ve payandalar - başka. Köşegen kafes, kafes elemanlarının toplam uzunluğu daha büyük olduğundan ve içinde daha fazla düğüm olduğundan, üçgen olana kıyasla daha fazla metal tüketir ve emek yoğundur. Düşük kiriş yükseklikleri ve yüksek düğüm yükleri için çapraz kafes kullanılması tavsiye edilir.
Sprengel kafes (Şekil e) üst kirişe konsantre yüklerin düğüm dışı uygulaması için ve ayrıca hesaplanan kiriş uzunluğunu azaltmak gerektiğinde kullanılır. Daha fazla emek yoğun olmakla birlikte çelik tüketiminde azalma sağlayabilir.
Geçmek kafes (Şekil e), kafes kiriş üzerindeki yük hem bir yönde hem de diğer yönde uygulandığında (örneğin, rüzgar yükü) kullanılır. T-kayışları olan çiftliklerde kullanabilirsiniz geçmek kafes (Şek. g) doğrudan T-bar duvarına sabitlenen parantez ile tek köşelerden.
eşkenar dörtgenve yarı eğimli kafesler (şekil i, j) iki destek sistemi nedeniyle büyük rijitliğe sahiptir; bu sistemler köprülerde, kulelerde, direklerde, rotlarda hesaplanan çubuk uzunluğunu azaltmak için kullanılır.
Kafes çubuk kesit türleri
Sıkıştırılmış kafes çubuklar için çelik tüketimi açısından en etkili olanı ince duvarlı boru kesitidir (Şekil A). Yuvarlak bir boru, ağırlık merkezine göre sıkıştırılmış elemanlar için en uygun malzeme dağılımına sahiptir ve kesit alanı diğer profillere eşitse, en büyük dönme yarıçapına sahiptir (i ≈ 0.355d), hepsinde aynıdır. en az esnekliğe sahip bir çubuk elde etmeyi mümkün kılan yönler. Makaslarda boru kullanımı çelikte %20 ... %25'e varan tasarruf sağlar.
Pirinç. Işık formlarının elemanlarının bölüm türleri
Yuvarlak boruların en büyük avantajı, iyi düzene girmeleridir. Bu nedenle, üzerlerindeki rüzgar basıncı daha azdır, bu özellikle uzun açık yapılar (kuleler, direkler, vinçler) için önemlidir. Don ve nem borularda çok az kalır, bu nedenle korozyona karşı daha dayanıklıdırlar, temizlenmesi ve boyanması kolaydır. Bütün bunlar boru şeklindeki yapıların dayanıklılığını arttırır. Korozyonu önlemek için borunun iç boşlukları kapatılmalıdır.
Dikdörtgen bükülü kapalı bölümler (Şekil B), elemanların konjugasyon düğümlerini basitleştirmeye izin verir. Bununla birlikte, köşebentsiz montajlı eğik-kapalı profillerden yapılan kafes kirişler, yüksek üretim hassasiyeti gerektirir ve yalnızca özel fabrikalarda gerçekleştirilebilir.
Yakın zamana kadar hafif makaslar esas olarak iki köşeden tasarlanırdı (Şekil C, d, e, f). Bu tür bölümler geniş bir alana sahiptir, köşebentler üzerindeki düğümleri tasarlamak ve kafes kirişlere (aşıklar, çatı panelleri, bağlar) bitişik yapıları tutturmak için uygundur. Bu yapıcı formun önemli bir dezavantajı; çeşitli standart boyutlarda çok sayıda eleman, eğimler ve contalar için önemli bir metal tüketimi, yüksek işçilik yoğunluğu ve köşeler arasında korozyona katkıda bulunan bir boşluk varlığı. T-çubuktan oluşan iki köşeli kesitli çubuklar sıkıştırmada etkili değildir.
Nispeten küçük bir kuvvetle, kafes çubuklar tek köşelerden yapılabilir (Şekil G). Böyle bir bölümün üretimi, özellikle köşebentsiz montajlarda daha kolaydır, çünkü daha az montaj parçasına sahiptir, temizlik ve boyama için kapalı yuvalara sahip değildir.
Kayışlar için Toros makaslarının kullanılması (Şekil I), düğümleri önemli ölçüde basitleştirmeye izin verir. Böyle bir çiftlikte, köşebentlerin ve rafların köşeleri, köşebentler olmadan doğrudan markanın duvarına kaynak yapılabilir. Bu, montaj parçalarının sayısını yarıya indirir ve üretimin karmaşıklığını azaltır:
Kafes kayışı, eksenel kuvvete ek olarak ve bükme için (düğüm dışı yük aktarımı ile) çalışıyorsa, bir I-kiriş veya iki kanaldan yapılmış bir enine kesite sahip olmak mantıklıdır (Şekil K, l ).
Çoğu zaman, kafes elemanlarının bölümleri farklı profil türlerinden alınır: I-kiriş kayışları, bükülmüş kapalı profillerin bir kafesi veya T-çubuk kayışları, çift veya tek köşeli bir kafes. Bu birleşik çözüm daha rasyonel görünüyor.
Sıkıştırılmış kafes elemanlar, birbirine dik iki yönde eşit derecede kararlı olacak şekilde tasarlanmalıdır. Aynı hesaplanmış uzunluklarla ben x = ben y Bu koşul, yuvarlak borular ve kare bükülü-kapalı profillerin bölümleriyle karşılanır /.
Çift köşeli çiftliklerde, yakın dönme yarıçapları (i x ≈ i y), geniş raflarla bir araya getirilmiş eşit olmayan köşelere sahiptir (Şekil D). Kafes düzleminde hesaplanan uzunluk, düzlemden iki kat daha azsa (örneğin, bir kafes kirişin varlığında), küçük raflardan oluşan eşit olmayan açılardan kesit almak mantıklıdır (Şek. E), çünkü bu durumda iy ≈ 2i x.
Ağır kafes kirişlerin çubukları, birkaç elemandan oluşan daha güçlü ve gelişmiş bölümlerde hafif kafes kirişlerden farklıdır (Şek.).
Pirinç. Ağır kafes elemanlarının kesit türleri
Kafes çubuklarının hesaplanan uzunluğunun belirlenmesi
Sıkıştırılmış elemanların taşıma kapasitesi, hesaplanan uzunluklarına bağlıdır:
ben ef = μ × ben, (1)
nerede C -çubuğun uçlarını sabitleme yöntemine bağlı olarak uzunluk azaltma katsayısı;
ben- çubuğun geometrik uzunluğu (düğümlerin merkezleri veya ofsetten sabitleme noktaları arasındaki mesafe).
Stabilite kaybolduğunda çubuğun burkulmasının hangi yönde olacağını önceden bilemeyiz: kafes kiriş düzleminde veya dikey yönde. Bu nedenle, sıkıştırılmış elemanlar için hesaplanan uzunlukları bilmek ve her iki yönde stabiliteyi kontrol etmek gerekir. Esnek gerilmiş çubuklar kendi ağırlıkları altında sarkabilir, nakliye ve kurulum sırasında kolayca zarar görebilir ve dinamik yükler altında titreyebilir, bu nedenle esneklikleri sınırlıdır. Esnekliği kontrol etmek için, gerilmiş çubukların hesaplanan uzunluğunu da bilmek gerekir.
Fenerli bir endüstriyel binanın kiriş çiftliği örneğini kullanarak (Şek.), Hesaplanan uzunlukları belirleme yöntemlerini ele alacağız. Düğümler arasında düzleminde stabilite kaybı olan makas kayışlarının olası bükülmesi meydana gelebilir (Şekil A).
Bu nedenle, kiriş düzlemindeki kirişin hesaplanan uzunluğu, düğümlerin merkezleri arasındaki mesafeye eşittir (μ = 1). Kafes düzleminden burkulmanın şekli, kayışın yer değiştirmeye karşı sabitlendiği noktalara bağlıdır. Üst kiriş boyunca sert metal veya betonarme paneller döşenirse, kirişe kaynak yapılır veya cıvatalanırsa, bu panellerin genişliği (genellikle düğümler arasındaki mesafeye eşittir) hesaplanan kiriş uzunluğunu belirler. Çatı kaplaması olarak doğrudan kayışa bağlanan profilli bir döşeme kullanılıyorsa, kayış tüm uzunluğu boyunca bükülmeye karşı emniyete alınır. Kirişler boyunca çatı yaparken, kirişin kiriş düzleminden hesaplanan uzunluğu, yatay düzlemde yer değiştirmeye karşı sabitlenmiş kirişler arasındaki mesafeye eşittir. Aşıklar bağ ile sabitlenmemişse, kirişin kirişi değiştirmesini engelleyemezler ve hesaplanan kiriş uzunluğu kirişin tüm açıklığına eşit olacaktır. Kirişlerin kayışı sabitlemesi için yatay bağların (Şekil B) yerleştirilmesi ve kirişlerin bunlara bağlanması gerekir. Aralayıcılar, fenerin altındaki kapsama alanına yerleştirilmelidir.
a - kafes düzleminde stabilite kaybı ile üst kirişin deformasyonu; M.Ö - aynısı, kafes düzleminden; d - kafes deformasyonu
Pirinç. Kafes elemanlarının hesaplanan uzunluklarını belirlemek için
Bu nedenle, kiriş düzleminden kirişin hesaplanan uzunluğu genellikle yer değiştirmeye karşı sabitlenen noktalar arasındaki mesafeye eşittir. Çatı panelleri, aşıklar, destekler ve ara parçalar, kemeri sabitleyen elemanlar olarak işlev görebilir. Kurulum işlemi sırasında, çatı elemanları kirişi sabitlemek için henüz kurulmadığında, düzlemlerinden geçici bağlar veya payandalar kullanılabilir.
Kafes elemanlarının hesaplanan uzunluğu belirlenirken, düğümlerin sertliği dikkate alınabilir. Kararlılık kaybı durumunda, sıkıştırılmış eleman düğümü döndürme eğilimindedir (Şekil D). Bu düğüme bitişik çubuklar bükülmeye karşı direnç gösterir. Düğümün dönüşüne karşı en büyük direnç, gerilmiş çubuklar tarafından sağlanır, çünkü bükülmeden kaynaklanan deformasyonları düğümler arasındaki mesafede bir azalmaya yol açarken, bu mesafe ana kuvvetten artmalıdır. Sıkıştırılmış çubuklar bükülmeye karşı zayıf dirençlidir, çünkü dönme ve eksenel kuvvetten kaynaklanan deformasyonlar bir yöne yönlendirilir ve ayrıca kendileri stabiliteyi kaybedebilirler. Böylece, düğüme ne kadar çok gerilmiş çubuklar bitişikse ve o kadar güçlü olurlar, yani. doğrusal sertlikleri ne kadar büyük olursa, söz konusu çubuğun sıkışma derecesi o kadar büyük ve hesaplanan uzunluğu o kadar küçük olur. Sıkıştırılmış çubukların sıkıştırma üzerindeki etkisi ihmal edilebilir düzeydedir.
Düğüme bitişik gerilmiş kafes elemanlarının doğrusal sertliği düşük olduğundan, sıkıştırılmış kayış düğümlerde zayıf bir şekilde sıkıştırılır. Bu nedenle, kirişlerin hesaplanan uzunluğunu belirlerken, düğümlerin sertliğini hesaba katmadık. Aynı şekilde destek parantezleri ve dikmeler için. Onlar için hesaplanan uzunluklar ve kayışlar için geometrik olana eşittir, yani. düğümlerin merkezleri arasındaki mesafe.
Kafesin diğer elemanları için aşağıdaki şema benimsenmiştir. Üst kirişin düğümlerinde, elemanların çoğu sıkıştırılır ve sıkıştırma ölçüsü küçüktür. Bu düğümler menteşeli olarak kabul edilebilir. Alt kayışın düğümlerinde, düğümde birleşen elemanların çoğu gerilir. Bu düğümler esnek bir şekilde kısıtlanmıştır.
Sıkıştırma derecesi, yalnızca sıkıştırılmış elemana bitişik çubukların kuvvetlerinin işaretine değil, aynı zamanda tertibatın tasarımına da bağlıdır. Düğümü sıkan bir köşebent varlığında, sıkıştırma daha büyüktür, bu nedenle, normlara göre, düğüm köşebentleri olan kafes kirişlerde (örneğin, çift köşelerden), kafes kiriş düzleminde hesaplanan uzunluk 0,8 × ben, ve uçtan uca bitişik elemanlara sahip kafes kirişlerde, düğüm köşebentleri olmadan - 0,9 × ben .
Kafes düzleminden stabilite kaybı olması durumunda, sıkıştırma derecesi, kirişlerin burulma sertliğine bağlıdır. Kendi düzlemlerinden köşebentler esnektir ve sac menteşeler olarak kabul edilebilir. Bu nedenle, köşebent üzerinde düğüm bulunan kafes kirişlerde, kafes elemanlarının hesaplanan uzunluğu, düğümler arasındaki mesafeye eşittir. ben 1. Yüksek burulma sertliğine sahip kapalı profillerden (yuvarlak veya dikdörtgen borular) yapılmış kirişli kafeslerde, hesaplanan uzunluğun azalma katsayısı 0,9'a eşit alınabilir.
Tablo, en yaygın düz kafes kiriş durumları için hesaplanan eleman uzunluklarını göstermektedir.
Tablo - Kafes elemanlarının tahmini uzunlukları
Not. ben- elemanın geometrik uzunluğu (düğümlerin merkezleri arasındaki mesafe); ben 1 - kafes kiriş düzleminden yer değiştirmeden sabitlenmiş düğümlerin merkezleri arasındaki mesafe (kafes kayışları, bağlar, kapak plakaları, vb.).
Sıkıştırılmış ve gerilmiş elemanların kesit seçimi
Sıkıştırılmış elemanların bölümünün seçimi
Sıkıştırılmış kiriş elemanlarının kesitlerinin seçimi, stabilite koşulundan gerekli alanın belirlenmesi ile başlar.
, (2)
.
1) Hafif kafes kirişlerin kayışları için ön olarak alınabilir l = 60 - 90 ve kafes l için = 100 - 120. Daha az eforla daha fazla esneklik değerleri kabul edilir.
2) Gerekli alana göre, çeşitlerden uygun bir profil seçilir, gerçek geometrik özellikleri A, i x, i y belirlenir.
3) l x = l x / i x ve l y = bulun ben y / ben y , daha fazla esneklik için j katsayısını belirtin.
4) Stabilite kontrolünü formül (2)'ye göre yapın.
Çubuğun esnekliği önceden yanlış ayarlanmışsa ve test aşırı voltaj veya önemli (% 5-10'dan fazla) düşük gerilim gösteriyorsa, önceden belirlenmiş ve gerçek esneklik değeri arasında bir ara değer alınarak bölüm düzeltilir. Genellikle ikinci yaklaşım hedefe ulaşır.
Not. Haddeleme koşullarından, profillerin flanşlarının ve duvarlarının kalınlığı, stabilite koşullarından istenenden daha büyük olduğundan, haddelenmiş bölümlerden yapılmış sıkıştırılmış elemanların yerel stabilitesi sağlanmış olarak kabul edilebilir.
Profil türünü seçerken, rasyonel bir bölümün hem düzlemde hem de kafes düzleminden (eşit stabilite ilkesi) aynı esnekliğe sahip olduğunu hatırlamanız gerekir, bu nedenle, profilleri atarken, şunları yapmanız gerekir: hesaplanan uzunlukların oranına dikkat edin. Örneğin, köşelerden bir kafes kiriş tasarlarsak ve bir elemanın düzlemdeki ve düzlem dışındaki hesaplanan uzunlukları aynıysa, eşit olmayan köşeleri seçmek ve bunları büyük raflarla bir araya getirmek mantıklıdır, çünkü bu durumda ix ≈ iy ve ben x = ben y λ x ≈ λ y. Düzlemden hesaplanan uzunluk ise ben y, düzlemde hesaplanan uzunluğun iki katıdır ben x (örneğin, fenerin altındaki alandaki üst kemer), daha sonra küçük raflarla birbirine yerleştirilmiş iki eşit olmayan köşenin bir bölümü daha rasyonel olacaktır, çünkü bu durumda i x ≈ 0,5 × i y ve ben x = 0,5 × ben y λ x ≈ λ y . kafes elemanları için ben x = 0,8 × ben y en mantıklısı eşit açılardan oluşan bir bölüm olacaktır. Kafes kirişleri için, kirişi kaldırırken düzlemden daha fazla sertlik sağlamak için daha küçük raflarla birlikte yerleştirilmiş eşit olmayan açılardan bir bölüm tasarlamak daha iyidir.
Gerilmiş elemanların kesit seçimi
Gerilmiş kiriş çubuğunun gerekli kesit alanı formül ile belirlenir.
. (3)
Daha sonra ürün çeşidine göre en yakın büyük alan değerine sahip bir profil seçilir. Bu durumda kabul edilen bölümün doğrulanması gerekli değildir.
Nihai narinliklerine göre çubukların kesit seçimi
Kafes elemanları, kural olarak, katı üyelerden tasarlanmalıdır. Sertlik, özellikle sınır durumu stabilite kaybıyla belirlenen sıkıştırılmış elemanlar için önemlidir. Bu nedenle, SNiP'deki sıkıştırılmış kafes elemanları için, yabancı düzenleyici belgelerden daha katı olan maksimum esneklik gereksinimleri belirlenir. Sıkıştırılmış kiriş elemanları ve bağları için nihai esneklik, çubuğun amacına ve yüklenme derecesine bağlıdır: burada N - tasarım kuvveti, j × R y × g c - taşıma kapasitesi.
Gerilmiş çubuklar da özellikle dinamik yüklere maruz kaldıklarında çok esnek olmamalıdır. Statik yükler altında, gerilmiş elemanların esnekliği sadece düşey düzlemde sınırlıdır. Gerilmiş elemanlar önceden gerilmişse, esneklikleri sınırlı değildir.
Hafif kafes kirişlerdeki bir dizi çubuk, düşük gerilimlere ve dolayısıyla düşük gerilimlere sahiptir. Bu çubukların bölümleri, nihai esnekliklerine göre seçilir. Bu tür çubuklar genellikle üçgen kafes içindeki ek direkleri, kafes kirişlerin orta panellerindeki destekleri, bağlantı elemanlarını vb.
Çubuğun hesaplanan uzunluğunu bilmek ben ef ve sınırlayıcı esnekliğin değeri l pr, gerekli dönme yarıçapını belirleriz i tr = ben ef / l tr. Ürün yelpazesinde kullanarak, en küçük alana sahip bölümü seçin.
Kolon tabanı - yükü temele aktaran kolonun alt kısmı.
Kolon kaideleri aşağıdaki görevleri yapmalıdır: 1) Kolon çubuğunun alt kısmını temele sağlam bir şekilde sabitleyin, 2) Kolon çubuğundan gelen yükleri algılayın ve temel alanına dağıtın. Temeller genellikle monolitik veya prekast betondan yapılır.
Pirinç. 1. Geleneksel olarak menteşeli taban.
Merkezi olarak sıkıştırılmış sütunlar için kullanılır. Çubuğun frezelenmiş ucunun üzerine monte edildiği bir taban plakasından oluşur.
Pirinç. 2. Sert taban
Sert taban ankraj cıvatalarının düzleminde ve eklemli ankraj cıvatalarının düzleminden. Yarı ahşap direkler vb. için kullanılır. Temele ankraj cıvataları ile sabitlenen bir taban plakasından oluşur.
Pirinç. 3. Sert taban
Sıkıştırma-bükme kolonları için kullanılır. Temele ankraj cıvataları ile sabitlenen bir taban plakasından oluşur.
Pirinç. 4. Menteşe tabanı.
Merkezi olarak sıkıştırılmış sütunlar için kullanılır. Temele ankraj cıvataları ile sabitlenen bir taban plakasından oluşur.
Pirinç. 5. Sert taban
Sıkıştırma-bükme kolonları için kullanılır. Ankraj cıvataları ile temele sabitlenen nervürlü bir taban plakasından oluşur.
ÇELİK KOLONLAR
BİNALAR VE YAPILAR
Merkezi olarak sıkıştırılmış kolonlar, binaların, çalışma platformlarının ve üst geçitlerin zeminler arası zeminlerini ve kaplamalarını korumak için kullanılır. Kolonun yapısı, bir çubuğun kendisinden ve destekleyici cihazlardan oluşur - bir kafa ve bir taban. Direk olarak kolonu kafaya yükleyen binanın üstündeki yapılar, kolon çubuğu yükü kafadan tabana aktarır ve ana yapı elemanıdır ve taban, alınan tüm yükü çubuktan temele aktarır.
Sütun türleri
Bina çerçevelerinde kullanılan üç tip kolon vardır:
- sabit kesitli sütunlar;
- değişken kesitli sütunlar (kademeli);
- ayrı tip sütunlar.
Sabit kesitli sütunlar vinçsiz binalarda ve 20 tona kadar kaldırma kapasitesine sahip havai ve köprü elektrikli kaldırma mekanizmaları kullanma olasılığı olan binalarda, kural olarak zemin seviyesinden kirişlerin dibine kadar faydalı bir yüksekliğe sahip olan binalarda kullanılır. 12 metre
15 tondan fazla kaldırma kapasitesi olan vinçler kullanıldığında, basamaklı sütunlarİki parçadan oluşan üst kısım genellikle kaynaklı veya haddelenmiş bir I-kiriştir, alt kısım ise bir çadır ve vinç ayaklarından oluşur ve bunlar ya katı bir levha şeklinde ya da sıcak bir ızgara ile birbirine bağlanır. - yuvarlanmış köşeler.
Kaldırma kapasitesi 150 tonun üzerinde ve yüksekliği 15-20 m olan vinçli binalarda ayrı kolonlar kullanılmaktadır. Böyle bir yapıdaki kalça ve vinç ayağı, dikey düzlemde esnek olan bir dizi yatay tahta ile birbirine bağlanır, bu nedenle yüklerin algılanmasında bir ayrım vardır, vinç ayağı sadece köprü vincinden gelen dikey kuvveti algılar, kalça dalı ise tüm yükleri çerçeveden ve binanın kaplamasından toplar.
Sütun bölümleri
Kolon çubukları tek geniş flanşlı I-kirişlerden yapılır veya birkaç haddelenmiş profilden yapılır, kompozit çubuklar tamamen ve katı olarak alt bölümlere ayrılır. Sırayla, pah, kafes ve delikli olarak ayrılır.
Katı sütunlarçoğu zaman kaynaklı veya haddelenmiş geniş flanşlı I-kirişlerdir, burada kaynaklı versiyon, malzeme tasarrufu sağlarken kolonda gerekli sertliği sağlamak için en uygun kesiti seçme yeteneğinden dolayı avantaja sahiptir. İki yönde de eşit derecede stabil olan enine kesitli kolonların imalatı oldukça kolaydır. Aynı boyutlarla, daha fazla rijitliği nedeniyle enine kesit I-kesitinden daha iyi performans gösterir. Ayrıca, dolu sütunlar, çift haddeleme kanallarından, bükülmüş elektrik kaynaklı profillerden veya yuvarlak borulardan yapılabilen kapalı kesitli sütunları içerir; bu seçeneğin önemli bir dezavantajı, hızlı yol açabilecek bakım için iç yüzeye erişilememesidir. korozyon aşınması.
Sütunlar aracılığıyla - tipik bir yapısal şema, kolon çubuğunun kollarının ortak çalışmasını sağlayan ızgaralarla birbirine bağlanan iki koldan (kanallardan, I-kirişlerden veya borulardan) oluşur. Kafes sistemleri, çaprazlardan, çaprazlardan ve ara parçalardan, çaprazsız tipte şerit şeklinde kullanılmaktadır. Kolon kafesi genellikle iki düzleme yerleştirilir ve tek köşelerden yapılır, doğrudan çubuk dallarının raflarına sabitlenerek şekilsiz bir bağlantı tercih edilir. Bu tür kolonların bükülmesini önlemek ve konturlarını korumak için uçlara diyaframlar monte edilir.
Kolon parçaları ve montajları
sütun başlıkları... Kirişli kirişleri ve kirişleri kolonlarda desteklemek için menteşeli serbest bağlantı ile iki tasarım çözümü vardır - kirişler genellikle yukarıdan monte edilir, menteşeli ve sert olanlarla yanlara bağlanır.
Kolon başlığı, tepeye bağlandığında, yükü kolon gövdesine aktaran bir taban plakası ve stifnerlerdir. Başın nervürleri, döşemeye ve kolonun dallarına bir geçiş çubuğuyla veya kolonun duvarlarına katı bir çubukla kaynaklanır. Nervürlerin yüksekliği ve kalınlığı, kafa üzerindeki tam basınca dayanması gereken gerekli kaynak uzunluğunun durumundan ve referans basıncının etkisi altında ezilmeye karşı dirençten belirlenir. Bağlantı flanşlarının yanlış hizalanmasını telafi etmek, dikey nervürlere ek stabilite ve sertlik kazandırmak için, gerekirse, enine nervürlerle çerçevelenirler. Taban plakası genellikle 20 ... 30 mm kalınlığında rendelenmiş bir plakadır, 12 ... 30 mm hafif sütunlar için, plandaki levhanın konturunun boyutu, kolonun konturundan daha fazla atanır. 15 ... 20 mm.
Yanal tutturma ile destek reaksiyonu, bitişik kirişin destek kirişi aracılığıyla kolonun tabanına kaynaklanmış bir masaya iletilir. Kirişin destek kaburgasının uç yüzü ve tabla frezelenir, tablanın kalınlığı destekleyici nervürün kalınlığından 20 ... 40 mm daha fazla alınır.
sütun tabanı kolonun destekleyici kısmıdır ve kuvveti kolondan temele aktarmak için kullanılır. Tabanın yapıcı çözümü, çubuğun kesitinin tipine ve yüksekliğine, temel ile konjugasyon yöntemine ve kolon montaj yöntemine bağlıdır. Traverssiz, ortak veya ayrı traversli, tek cidarlı veya çift cidarlı olabilen genel ve ayrı kaidelere ayrılırlar. Taban plakasının ana boyutları, taban tipine ve bükülme hesaplamasına bağlı olarak atanır. Ankraj cıvataları için delikler çaplarından 20 ... 30 mm daha büyük döşenir, daha sonra plakaya kaynak yapılan rondelalar aracılığıyla gerilim üretilir. Tabanın sağlamlığını sağlamak ve desteğin kalınlığını azaltmak için traversler, nervürler ve diyaframlar monte edilir, ancak bu nedenle traversli taban, traverssiz olana göre daha geneldir. Geçiş kolonlarının tabanları genellikle ayrı bir tipte tasarlanır, her dalın kendi yüklü tabanı vardır. Ancak kolon kesitinin yüksekliği 1 m'den az ise, yukarıda tartışılan dolu kolonlarda olduğu gibi ortak bir kaide kullanılmasına izin verilir.
konsollar sabit kesitli kolonlarda vinç kirişlerini desteklemek için kullanılır, tek duvarlı esas olarak kullanılır, eğer büyük kuvvetlerin aktarılması gerekiyorsa, çift duvarlı kullanılır.