Узел соединения фермы с колонной

Шарнирное и жесткое сопряжение ферм и стальных колонн

Геометрические схемы основных типов стальных ферм, размеры перекрываемых ими пролетов и применение(в т.ч. уметь определять на рисунке); элементы фермы.

Стальные фермы могут быть раз­личной формы и очертания, выбор ти­па ферм зависит он назначения и объемно-планировочного решения про­мышленного здания. Применяют фермы с парал­лельными поясами, полигональные, треугольные, с параллельными пояса­ми с затяжкой, сегментные, парабо­лические и др.

Фермы с параллельными поясами — для зданий с плоским по­крытием, а также для устройства под­стропильных конструкций. Их пролет до 60 м и более. Поли­гональные фермы устраивают при по­крытиях с рулонной кровлей при пролетах до 36 м. Треугольные фермы дают возможность осуществить покры­тия с крутыми кровлями из асбесто-цементных или стальных листов, вслед­ствие чего высота ферм в середине пролета достигает значительных раз­меров, а это ограничивает их пролеты величиной 36—48 м. В массовом пром. строи­тельстве применяют унифицированные полигональные фермы пролетом 24, 30 и 36 м с уклоном верхнего пояса 1:8 (рис. 25.8, а) и плоские с парал­лельными поясами (рис. 25.8, б), по которым устраивают рулонные кровли. В отдельных случаях такие фермы уст­раивают для перекрытия 18-метровых пролетов.

Фермы с крутыми скатами (рис. 25.8, в) используют для пролетов 18, 24, 30 и 36 м при кровлях из листовых материалов. Размеры панелей ферм унифицированы и соответствуют ук­рупненным модулям, т. е. 1,5 м. Высо­та полигональных ферм на опорах для всех пролетов принята одинаковой — 2,2 и 0,45 м при крутых скатных кровлях.

Большепролетные фермы (рис. 25.9) могут перекрывать пролеты до 90 м и иметь различные схемы решеток: треугольную, раскосную, крестовую и др. Выбор схемы решетки зависит от характера приложения нагрузки, очер­тания и высоты ферм.

Опирание ферм на стальные колонны может быть шар­нирным и жестким. При шарнирном соединении (рис. 25.11, а) ферму опи­рают на оголовок колонны выступаю­щим краем опорной фасонки, соблю­дая центрирование элементов фермы и колонны. Для восприятия нагрузки верхнюю часть оголовка усиливают одним или двумя вертикальными реб­рами. Опорный узел фермы соединяют, с колонной анкерными болтами, для чего оголовок заканчивают горизонтальной диафрагмой.

При жестком соединении нижний опорный узел фермы устанавливают на монтажный столик (рис. 25.11, б), представляющий собой обрезок круп­ного прокатного уголка, который при­крепляют к колонне болтами и свар­кой. На рис. 25.11, в показано жесткое рамное соединение двух ферм смеж­ных пролетов между собой и между фермой и колонной каркаса.

48. Обеспечение пространственной жесткости и устойчивости стального каркаса одноэтажного промышленного здания: виды связей и где устраиваются.

1-портальна вертикальна (шаг колонн 12м), крестовая (шаг 6м). Установка по каждому ряду только в середине температурного блока, чтобы температурные деформации наружных стен не приводили к местным разрушениям связей стеновых панелей.

Портальная связь шаг 12м. Связи выполняются из стальных прокатных элементов. Связи устанавливаются в подкрановых частях колонны или по всей высоте. В безкрановых зданиях или при высоте до 6м связи не устраиваются. Над крановой части связи устраиваются при тяжелой работе кранов.

2-Чтобы повысить жесткость диска покрытия в торцах температурного блока в крайних шагах устанавливаются вертикальные связи в покрытии. Верхний пояс связевой фермы крепится к верхнему поясу стропил. Нижний пояс к верху колонн.

Для кранов тяжелого режима работы тоже самое (вертикальные связи в покрытии). В центре температурного блока.

3-Вертикальные связи в покрытии не устанавливаются при скатной кровле и при высоте стропильных конструкций на опоре менее 0,9 м, а так же при наличие подстропильных конструкций.

4-Ж/б или стальные балки распорки опираются на сварные стойки а верхнем уровне колонн. Устанавливают по всем рядам колонн свободных от вертикальных связей. При использовании подстропильной конструкции, распорки устанавливаются только в крайних рядах.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Узлы ферм

Режим Узлы ферм предназначен для проектирования и экспертизы конструктивных решений узлов ферм, стержни которых выполнены из спаренных уголков или прямоугольных (квадратных) труб. В режиме реализован широкий набор типов узлов, а именно:

• соединения элементов решетки с поясом фермы (рядовые узлы) (рис. 1, 2);
• узлы смены сечения пояса по длине (рис. 4);
• монтажные узлы ферм (рис. 5);
• опорные узлы ферм (рис. 3, 6).

При работе этого режима в соответствии с EN 1993-1-1:2005 и EN 1993-1-8:2005 выполняются следующие проверки:

Рис. 1. Рядовые узлы ферм из спаренных уголков: а — д – узлы верхнего пояса; е — л – узлы нижнего пояса

Рис. 2. Рядовые узлы ферм из прямоугольных (квадратных) труб: а, б, в, ж, з – узлы верхнего пояса; г, д, е, и, к, л – узлы нижнего пояса

Рис. 3. Опорные узлы ферм из прямоугольных (квадратных) труб

Рис. 4. Узлы смены сечения пояса по длине в фермах из спаренных уголков

Рис. 5. Монтажные узлы в фермах из спаренных уголков

Рис. 6. Опорные узлы ферм из спаренных уголков

Главное окно режима Узлы ферм включает шесть страниц: Вид узла , Материалы , Усилия , Элементы узла , Конструкция и Чертеж .

На странице Вид узла расположены кнопки, позволяющие пользователю выбрать тип узла фермы ( Рядовой узел , Смена сечения , Монтажный узел или Опорный узел ), а также задать его конфигурацию. Тип поперечного сечения стержневых элементов фермы задается нажатием на соответствующие кнопки в группе Конструктивное решение .

На этой же странице задаются материалы, используемые для конструктивного оформления узла фермы из спаренных уголков или из труб. Выбрать марку стали для этих элементов можно в диалоговом окне Сталь , которое становится доступным после нажатия кнопок Сталь уголка и Сталь фасонки .

Кроме того, на странице Вид узла расположена кнопка Основная надпись , предназначенная для заполнения штампа чертежа, который будет автоматически генерироваться после выполнения проектирования конструктивного решения узла фермы. Принципы работы в диалоговом окне Основная надпись описаны в разделе Жесткие базы колонн .

На странице Усилия задаются продольные усилия N_Ed,i , продольные усилия N_t , действующие в стержневых элементах узла фермы. При нажатии кнопки Добавить в таблице усилий появляется новая строка, в которую необходимо ввести значения внутренних усилий для текущей комбинации нагрузок. Количество расчетных комбинаций нагрузок произвольно. По умолчанию единицами измерений продольных усилий приняты тонны. Правило знаков усилий принимается по рисунку, приведенному сбоку от таблицы усилий, на котором указано их положительное направление.

На странице Элементы узла необходимо определить генеральные размеры (ширина и высота) панелей, соседствующих с проектируемым узлом фермы (параметры a , b , c и d ). По умолчанию единицами измерений размеров панелей фермы приняты метры. В группе Сечение задаются поперечные сечения элементов, которые соединяются в данном узле, а также их ориентация относительно плоскости фермы.

С помощью кнопок Тип сечения можно выбрать:

сечение из спаренных равнополочных уголков или из спаренных неравнополочных уголков, большая полка которых ориентирована перпендикулярно плоскости фермы;

сечение из спаренных равнополочных уголков или из спаренных неравнополочных уголков, большая полка которых ориентирована параллельно плоскости фермы;

сечение из равнополочных уголков, расположенных крестиком, которое используется для стоек монтажного узла;

сечение из прямоугольной трубы, большая сторона которой ориентирована параллельно плоскости фермы;

сечение из прямоугольной трубы, большая сторона которой ориентирована перпендикулярно плоскости фермы.

Попутно заметим, что набор кнопок Тип сечения зависит от конструктивного решения узла, определенного на странице Вид узла в группе Конструктивное решение .

Каждому элементу узла фермы присваивается номер (например, ). Для назначения профилей элементам узла следует активизировать маркер элемента и выбрать профиль из списка сортаментов металлопроката. Возможность графического контроля заданных поперечных сечений элементов узла фермы предусмотрена в специальном информационном окне, которое становится доступным после нажатия кнопки Предварительный просмотр ().

В группе Положение фасонки необходимо нажатием соответствующих кнопок определить положение фасонки. Толщина фасонки выбирается из одноименного выпадающего списка, где представлен набор толщин, соответствующий сортаменту листовой стали.

На странице Конструкция в информационном окне приводится эскиз проектного решения узла фермы.

Для оценки несущей способности известного (заданного) конструктивного решения узла фермы необходимо задать все расчетные параметры узла. К таким параметрам относим размеры и толщины конструктивных элементов, входящих в состав узла, катеты сварных швов, размеры, регламентирующие расположение элементов относительно друг друга, диаметры болтов, количество болтов, количество рядов болтов и др. Расчетные параметры узла вводятся в таблице, расположенной на странице Конструкция слева. Катеты угловых сварных швов вводятся в таблице, расположенной в нижней части диалогового окна. По умолчанию единицами измерения всех линейных размеров приняты миллиметры.

При нажатии кнопки появляется выпадающее меню. Если выбран первый пункт меню Все параметры не заданы , то выполняется автоматизированный подбор всех параметров конструктивного решения узла и при этом предполагается, что параметры конструкции узла не заданы, а заданные ранее их значения игнорируются. Если же выбран пункт меню Некоторые параметры заданы , то для незаданных параметров (тех, которые в списке параметров равны нулю) программа автоматически определит их значения из условий обеспечения необходимой несущей способности и конструктивных ограничений, регламентированных нормами, при фиксированных значениях заданных параметров.

Кроме того, выводится значение максимального фактора K_max (коэффициента использования ограничений) и указывается вид нормативной проверки, при котором этот максимум реализовался, а также выполняется генерация чертежа узлового решения стадии КМ.

При нажатии кнопки Вычислить программа выполняет проверку несущей способности элементов заданных параметров, входящих в состав узлового решения, с заданными параметрами, а также их соединений в соответствии с требова­ниями выбранного нормативного документа. В результате выводится значение макси­мального фактора K_max (коэффициента использования ограничений) и указывается вид нормативной про­верки, при котором этот максимум реализовался. Полный перечень проверок и значения соответ­ству­ющих коэффициентов использования ограничений доступен по нажатию кнопки Факторы .

Табл. 1. Список проверок несущей способности элементов и соединений конструктивных решений узлов ферм

Соединение стропильных ферм с колонной

Узлы крепления стеновых железобетонных панелей к колоннам

Наружные железобетонные стеновые панели соединяют с колоннами металлическими деталями, которые приваривают или прикрепляют болтами к закладным деталям панелей и колонн.

Стеновые панели в каркасных зданиях бывают самонесущие и навесные.

Самонесущие панели опирают друг на друга и прикрепляют к колоннам стержнями. Навесные панели устанавливают на опорные столики 3 (см. схему ниже, поз. а), привариваемые к закладной детали 2 колонны, и прикрепляют в верхней части стержнями 6, привариваемыми к закладным деталям 5 панели и колонны. Возможен и такой вариант крепления (см. схему ниже, поз. б) — сцеплением уголков 7, из которых один приварен к закладной детали 2 колонны, другой — к закладной детали 5 панели.

Железобетонные панели к конструкциям стального каркаса крепят аналогичными способами.

Узлы крепления стеновых панелей к колоннам

а — с опиранием на столик и при помощи стержней, б — сцепом уголков; I — вариант крепления (вид со стороны колонны); 1 — колонна, 2 — закладная деталь колонны, 3 — опорный столик, 4 — стеновая панель, 5 — закладная деталь панели, 6 — стержень, 7 — сцеп из уголков.

Соединение стропильных ферм с колонной

Соединение подстропильных и стропильных ферм и колонны (а); соединение плит покрытия с подстропильной фермой (б)

Стыки между конструкциями перекрытий и покрытий

В панельных зданиях перекрытия опираются непосредственно на внутренние стены.

Стыки между ними заполняют раствором при установке панелей перекрытия. Стыки между панелями перекрытия (см. схему ниже, поз. а) выполняют, сваривая закладные детали 3 и заделывая раствором зазор между торцами панелей. Применяют и другие конструкции стыков; указания по устройству их даются в проектах.

Стыки (швы) между многопустотными плитами перекрытий и ребристыми плитами покрытий (см. схему ниже, поз. б, в) имеют уширение кверху, их заполняют раствором 2. При примыкании плит перекрытий к наружным стенам из крупных блоков, когда плиты располагаются вдоль стены (см. схему ниже, поз. б), одновременно заделывают четверти блока и шов между стеной и плитой покрытия.

Для утепления стыка в четверть блока укладывают пакет 6 теплоизоляции, обернутый гидроизоляцией, затем бетонные камни или кирпич 5 и шов заполняют раствором 2. Стык такой же конструкции устраивают между балконной плитой и четвертью стенового блока или стеновой панелью.

Стыки между плитами перекрытий и покрытий

а — перекрытия панельного здания с несущими внутренними стенами, б — перекрытия с наружными блоками, в — ребристых плит покрытия между собой; 1 — панели (плиты) перекрытия, 2 -, раствор, 3 — закладные детали на сварке, 4 — панели внутренней стены, 5 — бетонный камень, кирпич, 6 — пакет теплоизоляции, 7 — блоки наружной стены.

Узлы сопряжения ферм с колонной.

1.Шарнирный узел (ферма сверху).

При таком решении возможно опирание ферм, как на металлические, так и на железобетонные колонны. Аналогично можно выполнить узел опирания стропильной фермы на подстропильные.

F_ф — опорное давление фермы.

Опорное давление фермы F_ф передается с опорного фланца фермы через строганные или фрезерованные поверхности на опорную плиту колонны или опорный столик подстропильной фермы.

Опорный фланец для четкости опирания выступает на 10 — 12 мм ниже фасонки опорного узла. Площадь торца фланца определяется из условия смятия:

.

Верхний пояс конструктивно на болтах нормальной точности, прикрепленный к фасонке надколонника. Для того, чтобы узел не мог воспринять усилия от расчетного момента и обеспечивал шарнирность соединений, отверстия в фасонках делают на 5 — 6 мм больше диаметра болта.

2. Жесткое сопряжение (ферма сбоку).

Опорное давление фермы передается на опорный столик, угловые швы крепления столика рассчитывают на усилие:

.

Опорный фланец крепят к полке колонны на болтах нормальной точности, чтобы они не могли воспринять опорную реакцию фермы в случае неплотного опирания фланца на опорный столик:

— горизонтально усилие от опорного момента.

H_р – распор рамы.

Если усилие отрывает фланец от колонны (момент положительный), то болты крепления фланца к колонне работают на растяжение.

Болты проверяют с учетом внецентренного приложения усилия.

Швы крепления фланца к фасонке воспринимают , работают на срез в двух направлениях.

Прочность соединений по металлическим швам проверяем в точке действия наибольших результирующих напряжений (точка А):

,

,

,

,

.

H₁ отрывает фланец от колонны и вызывает его изгиб. Момент при изгибе фланца определяется в защемленной балке пролетом l, равным расстоянию между болтами:

,

,

а – длина фланца,

t – толщина фланца.

Желательно чтобы H₁ проходила через центр фланца, тогда усилие растяжения всех болтов одинаковое. Число болтов:

.

Шов крепления фланца к фасонке работает на срез. Его высота:

.

Если усилие H₁ не проходит через центр фланца, то учитываем эксцентриситет.

Если большие опорные моменты, то для повышения жесткости следует применять сварку.

Если фланец сделать тонким (8 — 10мм) и коротким, а расстояние между болтами b по вертикали 160 — 200мм, то он будет гибким и не сможет воспринимать усилие H₁. Предельно усилие H₁ , которое может воспринимать фланец с учетом образования пластического шарнира:

,

— пластический момент сопротивления фланца:

– коэффициент вероятности повышенных значений предела текучести.

Отсюда .

При малом значении опорного момента им можно пренебречь, а соединение считать шарнирным.

Стальные каркасы многоэтажных зданий.

Многоэтажные здания – это здания выше 20 этажей. В них четко разделенные конструкции на несущие и ограждающие. Несущие конструкции – каркас из высокопрочных материалов. Ограждающие конструкции – эффективные стеновые материалы. Каркас может быть стальным, железобетонным (с гибкой и жесткой арматурой) и смешанным.

Достоинства каркаса из стали: высокая индустриальность, минимальная строительная площадка, высокая прочность материалов, позволяет делать минимальное сечение колонн.

В нижних этажах целесообразно применять колонны из низколегированной стали. Для защиты стали от пожара и коррозии, каркасы бетонируют, облицовывают керамическими блоками, специальными плитами или покрывают защитными составами. Каркасы многоэтажных зданий воспринимают значительные нагрузки. Вертикальные: собственный вес здания и полезные нагрузки. Горизонтальные: ветровые, сейсмические и температурные. Основные элементы каркаса: колонны и балки. Расход материалов на стальной каркас, отнесенный к 1 м 3 здания, определяется:

,

n – число этажей.

Несущие системы многоэтажных зданий могут быть каркасные, бескаркасные и смешанные. Наиболее распространена каркасная система, разделяется на: связевую, рамно-связевую и рамную.

Фундамент – обычно сплошная железобетонная плита. вертикальная нагрузка через балки перекрытия передаются на колонны, с колонн на фундаменты. Для восприятия и передачи горизонтальных нагрузок на фундамент в каркасе здания нужны жесткие по высоте системы. Связевая система отвечает принципу концентрации материала и позволяет проектировать элементы каркаса более легкими, типовыми. Рамная система более сложная, менее жесткая, предпочтительная для невысоких зданий. Вертикальные связи устраивают в виде консольных ферм, защемленных в фундамент. Иногда вертикальные связи проектируются в виде сплошных железобетонных стенок или системных оболочек, расположенных внутри каркаса или по периметру.

Опорный узел фермы к колонне (всё из труб)

Очень мало или совсем нет типовых решений по фермам, колоннам и пр. с применением квадратного/прямоугольного профиля.
Посоветуйте серию, т.к. ни в молодечно, ни в других сериях (типа Уникон) я не могу найти типовых узлов, именно с применением труб.

Особенно интересует узел примыкания фермы к колонне.

Это один из известных вариантов (такие можно найти в сериях), но вот колонна не труба, а двутавр. У меня колонна — труба!

Специальный Институт Строительных Конструкций Изделий

Ранее рисовалось и чертилось, выкладывалось на форум. Было не найдено и рисовалось заново.

Специальный Институт Строительных Конструкций Изделий

Komplanar, тут вот тоже я похабень всякую чертил. http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=147029

2 мин. ——
И надо понимать всё глубину наших глубин — либо болты постоянные, либо временные монтажные+монтажная сварка. а это идеологическая линия решения всего каркаса пути которой зависят от многих вещей.

Балку, балку, балку.

Проектирование опорных узлов ферм при жестком сопряжении фермы с колонной.

1. Нижний опорный узел

При жестком сопряжении фермы с колонной опорный момент, возникающий в месте сопряжения ригеля с колонной раскладывается на пару горизонтальных сил (H).

Торец фланца и столика строгать.

Для четкого опирания фланец выступает ниже фасонки на 10-20 мм.

t_фл и t_ст назначаются конструктивно.

Фланец крепят к колонне на болтах грубой или нормальной точности. Обычно принимают 6 или 8 болтов Ø 20 или 24 мм. Диаметр отверстий d_отв принимается на 3-4 мм больше диаметра болта.

Расчет торца фланца на смятие

1.2 – коэффициент, учитывающий возможную неточность передачи опорной реакции

R – опорная реакция

Для курсового проекта:

R_p – расчетное сопротивление смятию

R_un – временное сопротивление стали разрыву (табл. 51)

γ_m – коэффициент надежности по материалу (табл. 2)

Проверка опорного сечения фасонки на срез

l_фас – определяем при конструировании узла

R_S – расчетное сопротивление стали сдвигу

R_y – расчетное сопротивление стали по пределу текучести

Высота опорного столика

Определяем высоту столика из расчета длины сварного шва

h_ст – кратно 10 мм

Сварные швы крепления фасонки к фланцу

Рассчитываются на опорную реакцию и внецентренно приложенную силу H (сила H не проходит через центр сварных швов.

Если опорный момент имеет знак минус, то сила H в нижнем узле прижимает фланец к колонне и болты ставятся конструктивно.

Если опорный момент имеет знак плюс, то сила H в нижнем узле отрывакт фланец от колонны и болты следует рассчитывать на внецентренное растяжение.

2. Верхний опорный узел

Если опорный момент имеет знак минус, то сила H в верхнем узле отрывает фланец от колонны и вызывает его изгиб. Момент при изгибе фланца определяют как в защемленной балке пролетом b.

b – расстояние между болтами.

Желательно узел проектировать так, чтобы сила H проходила через центр фланца. При этом растягивающие усилия во всех болтах одинаковые. Количество болтов можно определить по формуле:

N_bt — несущая способность болта на растяжение.

Если опорный момент имеет знак плюс, то сила H прижимает фланец к колонне и болты ставят конструктивно.

Расчет сварных швов крепления фасонки к фланцу

Если сила H не проходит через центр фланца, то сварные швы и болты рассчитывают с учетом эксцентриситета.

При большом опорном моменте, верхний узел можно выполнить на сварке.

Узлы металлических балок: основные способы соединения

Узлы металлических балок — это соединение нескольких металлических каркасов. Все основные стыковые создаются только в промышленности, то есть идут только в виде заводских вариантов. Благодаря этому удается заметно увеличивать всю длину изготавливаемой продукции. К тому же узлы могут оказаться различного типа, в том числе их делают с удобством для монтажа. Но они обычно изготавливаются в основной строительной площади.

При помощи них можно выполнить соединение отдельно стоящих компонентов, создавая одну единственную общую конструкцию. Кроме того, подобные соединительные части обходятся намного дороже, нежели заводские. Обуславливается все это в потребности дополнительных соединительных материалов, то есть монтажных болтов.

1. Узлы из металлических балок, колонн, ферм, а также рам
2. Узлы, изготовленные для сопряжения всех металлических балок
3. Сопряжения со специальными колоннами из стального материала
   1. Крепеж с боковой стороны
   2. Процесс опирания двух балок с верхней части колонн
   3. Шарнирные крепления на колонны с боковой части
   4. Сопряжение с колоннами в жестком варианте (сварка)

Узлы из металлических балок, колонн, ферм, а также рам

Все основные соединения между ними можно использовать и заводские, а также их выполняют при разработке самого изделия в промышленности. Благодаря этому удастся заметно увеличить общую длину всей продукции. Более того, подобные узлы из металлических балок могут быть изготовлены в монтажном варианте. Тогда производство будет осуществляться на самой площади строительных работ. При помощи них можно будет выполнить соединение отдельно стоящих компонентов, объединив их в одну целую конструкцию. Подобные соединительные работы будут стоить немного дороже общей стоимости заводских. В данном же случае требуются такие же монтажные болты, а делаются они по специальному заказу и только в соответствии с балками.

Узлы, изготовленные для сопряжения всех металлических балок

Подобные соединительные части делятся на несколько основных частей. Отличаются они обычно по своей конструкции и могут использоваться при строительстве различных зданий. Изготовление может производиться как в заводском варианте, так и отдельно в строительстве.

Сопряжения со специальными колоннами из стального материала

Опирающаяся конструкция из балок на колонны может быть сделана в виде шарнирного, а также жесткого крепления. Но все же, по возможности следует опирать балки поверх и подавать всю нагрузку только в центральной части профильного каркаса колонны.

Крепеж с боковой стороны

При крепеже с боковой стороны, кроме сжимающего нагружения во всем каркасе возникает основной момент, когда из-за действия данной силой появляется так называемый эксцентриситет, отчего каркас получает большую нагрузку, таким образом, приводит к излишнему расходу металлического каркаса колонны.

Для того чтобы эта нагрузка могла передаваться правильно и только через каждое ребро, тогда необходимо сделать так, чтобы ребра немного выступали от своего уровня, обычно это может составлять от 15 и до 20 миллиметров. Это же ребро же придется немного отстрогать, чтобы после общая нагрузка могла передаться на всю площадь ребра.

Процесс опирания двух балок с верхней части колонн

Таким же образом, как и в предыдущем необходимо:

1. опереть их через ребро и довести до головки колонн;
2. тут их нужно соединить, совместив между собой и закрепить болтами;
3. с верхней части лучше болты не закреплять, если при этом вам не потребуется сделать узел в жестком варианте;
4. между ними придется установить соответствующие пластины, чтобы потом лишний раз не пришлось стягивать их вместе.

Помимо этого можно опереть сразу две балки на один оголовок колонны с помощью следующей конструкции

В данной соединительной части главную роль играет балка, расположенная на нижней полкой на самом оголовке каждой колонны.

1. Чтобы передавать всю поперечную силу ее придется усилить ребром.
2. Ребро дальше крепим так, чтобы при процессе монтажных работ оно оказалось над самой полкой колонны.
3. Дальше их необходимо соединить болтами, а также с помощью специальных накладных пластинок (проследите, что вся нагрузка располагалась симметрично).
4. Здесь тоже не нужно соединять все балки с верхней части, чтобы не образовался узел.
5. Ребра же на колоннах в данном случае не потребуются.
6. Между ними лучше всего оставить небольшой проем, размером в 10 или 20 мм.

Шарнирные крепления на колонны с боковой части

При любом креплении с боковой стороны нужно рассчитать все колонны и создать так называемый эксцентриситет. При опирании при помощи шарнирного крепежа нагрузка будет передаваться только через опорное ребро и только на опорный стол. Небольшой столик обычно производят из прочного листового стального материала, но или используют не равнополочного угла. Высота столика может быть определено при условии прочной установки каждого сварного шва. Тут необходимо столик приварить с трех основных сторон. Общую ширину этого столика придется делать с учетом на 20 — 40 мм, немного больше размера балочного ребра.

Общий диаметр всех отверстий создаются на 3 или 4 мм больше диаметральных параметров каждого болта, но только, чтобы она не могла повиснуть на болтах, а наоборот успела прекрасно лечь на данный столик.

При использовании шарнирного опирание ребер в колонну каркаса не потребуется. Между данным ребром, служащим в качестве опоры, а также колонны монтируется металлическая прокладка, толщина, которой не должна превышать 5 мм.

Сопряжение с колоннами в жестком варианте (сварка)

Изготовить жесткую соединительную деталь можно будет только при помощи болтов, но или прибегнуть помощи сварки. Все же болтовой вариант соединения считается более технологичным. Так как в данном случае практически все детали разрабатываются, а также окрашиваются на производстве. При построении каркаса придется их просто установить, а болты потуже затянуть.

Между опорными ребрами, а также колонны придется установить несколько стальных прокладок, чтобы балки и колонны плотно прилегали друг к другу. То есть в данном случае зазора между ними не должно быть.

Максимальное количество необходимых болтов придется рассчитывать только согласно возникающему моменту.

Узел соединения металлической фермы с колонной

Использование: в узлах строительных металлоконструкций при возведении стальных каркасов производственных и общественных зданий и сооружений. Сущность изобретения: узел соединения металлической фермы с колонной включает опорную часть колонны, соединительные элементы, объединяющие опорное ребро нижнего пояса фермы с полкой колонны, прокладки. Узел снабжен накладками в виде уголков, ось горизонтальных полок которых размещена на оси, проходящей через центр тяжести нижнего пояса фермы и образующими с последними замкнутые прямоугольные контуры , вертикальные полки накладок закреплены к горизонтальным полкам нижнего пояса, а торцы горизонтальных полок — к вертикальным полкам уголков нижнего пояса, соединительный элемент выполнен в виде несимметричного двутавра , большая полка которого образована опорным ребром фермы, меньшая полка прикреплена болтами к полке колонны, при этом отношение толщины его стенки к расстоянию между его полками равно от 1/10 до 1/20. 4 ил. (Л с

РЕСПУБЛИК (Я)5 Е 04 В 1/58

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4820686/33 (22) 26.03.90 (46) 23.10.92»Бюл.% 39 (71) Государственный проектный институт

«Днепрпроектстальконструкция» (72) М.И,Герзон, Н.Н.Красношлык, Г.Ф.Коваль и В.А.Малиновский (56) Авторское свидетельство СССР

М 949108, кл. Е 04 В 1/58, 1981, Чертеж Днепропетровского филиала

ЦНИИПСК, шифр 3200 КМ, л.16-1. (54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ФЕРМЫ С КОЛОННОЙ (57) Использование: в узлах строительных металлоконструкций при возведении стальных каркасов производственных и общественных зданий и сооружений. Сущность изобретения: узел соединения металлической фермы с колонной включает опорную

Изобретение относится к области строительства, а именно к узлам строительных металлоконструкций и может быть использовано при возведении стальных каркасов производственных и общественных зданий и сооружений, Известен узел соединения металлической фермы с колонной, включающий опорную часть колонны, соединительные элементы в уровне центра тяжести нижнего пояса, опорное ребро фермы (11, Недостатком этого узла является повышенная трудоемкость монтажа и сложность изготовления деталей крепления распорок и вертикальных связей каркаса к полкам колонны в уровне нижних поясов стропильных ферм. Ж „„1 770530А1 часть колонны, соединительные элементы, объединяющие опорное ребро нижнего пояса фермы с полкой колонны, прокладки.

Узел снабжен накладками в виде уголков, ось горизонтальных полок которых размещена на оси. проходящей через центр тяжести нижнего пояса фермы и образующими с последними замкнутые прямоугольные контуры, вертикальные полки накладок закреплены к горизонтальным полкам нижнего пояса, а торцы горизонтальных полок — к вертикальным полкам уголков нижнего пояса, соединительный элемент выполнен в виде несимметричного двутавра, большая полка которого образована опорным ребром фермы, меньшая полка прикреплена болтами к полке колонны, при этом отношение толщины его стенки к расстоянию между его полками равно от 1/10 до 1/20, 4 ил.

Известен также узел соединения металлической фермы с колонной, включающей опорную часть колонны, соединенные. элементы, объединяющие опорное ребро нижнего пояса фермы с полкой колонны, прокладки(21.

В этом техническом решении продольная рамная составляющая передается с колонны на ферму с эксцентриситетом по отношению к опорному узлу, вызывая в стержнях, сходящихся в узел, дополнительные изгибающие моменты, а закрепление опорного ребра посредством набора прокладок к полке колонны приводит к появлению дополнительных напряжений в элементах узла при прогибе фермы под воздействием эксплуатационной нагрузки. В

1770530 связи с этим, недостатками известного узла являются повышенная металлоемкость и рудоемкость монтажа.

Цель изобретения — снижение металлоемкости и трудоемкости монтажа. 5

Указанная цель достигается тем, что узел снабжен накладками в виде уголков, ось горизонтальных полок которых размещена на оси, проходящей через центр тяжести нижнего пояса фермы, и образующими 10 с последними замкнутые прямоугольные контуры, вертикальные полки накладок закреплены к горизонтальным полкам нижнего пояса. а торцы горизонтальных полок к вертикальным полкам уголков нижнего поя- 15 са, соединительный элемент выполнен в виде несимметричного двутавра, большая полка которого образована опорным ребром фермы, а меньшая полка прикреплена болтами к полке колонны, при этом отноше- 20 ние толщины его стенки к расстоянию между его полками равно от 1/10 до 1/20.

Сущность изобретения поясняется чер-. тежами, где на фиг.1 изображен узел, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1 при 25 соединении одной фермы с колонной; на фиг.З вЂ” разрез А-А на фиг.1 при соединении двух ферм с колонной; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.1.

Узел соединения металлической фермы 30 с колонной 1 включает опорную часть колонны 2, соединительные элементы, объединяющие опорное ребро нижнего пояса фермы

З.с.полкой. колонны 4, прокладки 5, болты 6, накладки 7 в виде уголков, ось горизонталь- 35 ных полок которых размещена на оси, проходящей через центр тяжести нижнего пояса 8 фермы, и образующими с последними замкнутые прямоугольные контуры 9.

Вертикальные полки накладок закреплены 40 к горизонтальным полкам нижнего пояса. а торцы горизонтальных полок — к вертикальным полкам уголков нижнего пояса, соединительный элемент выполнен в виде несимметричного двутавра, большая полка которого образована опорным ребром фермы, а меньшая полка прикреплена болтами

6 к полке колонны 4, при этом отношение толщины его стенки к расстоянию между его полками равно от 1/10 до 1/20.

Изобретение позволяет с минимальными трудозатратами осуществлять монтаж элементов здания при соблюдении высокой несущей способности и точности сопряжения соединяемых элементов.

Узел соединения металлической фермы с колонной, включающий опорную часть колонны, соединительные элементы, объединяющие опорное ребро нижнего пояса фермы с полкой колонны, прокладки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и трудоемкости монтажа, он снабжен накладками в виде уголков, ось горизонтальных полок которых размещена на оси, проходящей через центр тяжести нижнего пояса фермы, и образующими с последними замкнутые прямоугольные контуры, вертикальные полки накладок прикреплены к горизонтальным полкам нижнего пояса, а торцьг горизонтальных полок — к вертикальным полкам уголков нижнего пояса, соединительный элемент выполнен в виде несимметричного двутавра, большая полка которого образована опорным ребром фермы, а меньшая полка прикреплена болтами к полке колонны. при этом соотношение толгцины его стенки и расстояния между его полками составляет 1:10-20.

Составитель M. Герзон

Редактор Г. Бельская Техред М.Моргентал Корректор Н. Тупица

Заказ 3721 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Узел соединения металлической фермы с колонной Советский патент 1991 года по МПК E04B1/38

Описание патента на изобретение SU1671809A1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении каркасов зданий в опорных узлах металли- еских ферм, балок и других узлах строительных конструкций.

Целью изобретения является повышение безопасности при монтаже за счет исключения работ на высоте.

На фиг.1 изображен узел соединения металлической формы с колонной, вид сверху; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.З — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 — узел соединения, вид сбоку; на фиг.6 — разрез Г-Г на фиг.5; на фиг,7 — опорный узел колонны, вид сбоку; на фиг.8 — разрез Д-Д на фиг,7; на фиг.9 — разрез Е-Е на фиг 5, на фиг 10-разрез Ж-Ж , на фиг.2; на фиг.11 — схема сил,действующих на подвижный клин.

Узел соединения металлической фермы 1 с колонной 2 состоит из прикрепленного к колонне опорного столика 3 с парными гибкими упругими пластинами 4, опорного фланца 5 фермы со скосами 6 в нижней части, стопора 7, прикрепленного к ферме, и крепежного элемента 8, выполненного в виде неподвижных парных клиновых угс ров 9, закрепленных на упорных элементах в виде тавров 10 с ребрами 11, которые жестко прикреплены к колонне 2, дополнительного опорного фланца 12 фермы со скосами 6 в нижней части, двух шарнирно прикрепленных к ферме 1 на оси 13 коромысел 14с неподвижно прикрепленными к ним цилиндрическими упорами 15 с осями 16, на которых с помощью петель 17 свободно подвешены подвижные клинья 18.

Поверхности 19 подвижных клиньев 18, соприкасающиеся с опорным 5 и дополнительным опорным 12 фланцами и неподвижными клиновыми упорами 9, покрывают материалами с повышенным коэффициентом трения (например, материалом ЭМ-2 по ГОСТ) или клеевыми составами (например, на основе эпоксидного клея).

В опорном 5 и дополнительном опорном 12 фланцах фермы выполнены направляющие овальные отверстия 20, в которых передвигаются фиксаторы 21 подвижных клиньев 18.

В гибких упругих пластинах 4 имеются

овальные отверстия 22, с которыми взаимодействует стопор 7. Опорная поверхность 23 столика 3 и нижняя грань 24 опорного фланца 5 фрезеруются

Монтаж узла осуществляют следующим

Краном поднимают ферму несколько выше верха колонны. Монтажники, находясь на земле, с помощью оттяжек, прикрепленных к концам ферм, устанавливают

опорные узлы ферм над опорными узлами колонн, после чего кран опускает ферму. Опорные узлы фермы с помощью скосов 6 на опорных 5 и дополнительных опорных 12 фланцах направляются в пространство

между упорными элементами 10. Подвижные клинья 18 соприкасаются с неподвижными клиновыми упорами 9 и перемещаются вдоль опорных фланцев 5 и 12 на коромысле 14 относительно оси 13 до тех пор, пока опорный

фланец 5 фермы 1 не встанет на опорный столик 3 колонны 2. При этом стопор 7 раздвигает гибкие упругие пластины 4 и входит в овальное отверстие 22 гибких пластин 4, которые вследствие упругой деформации

принимают свое первоначальное поло.че- ние, препятствуют движению стопора 7 вверх.

Подвижные клинья 18 служат для того, чтобы выбрать зазоры между неподвижными клиновыми упорами 9 и опорными фланцами 5 и 12 фермы 1, которые могут иметь произвольную величину вследствие допусков на изготовление фермы и допусков на монтаж колонны. В любом случае подвижные клинья 18, вступая во взаимодействие с неподвижными клиновыми упорами 9, перемещаются по вертикали вдоль опорных фланцев 5 и 12 на коромысле 14 и выбирают зазор.

5 После окончания монтажа дополнительного закрепления узлового соединения не требуется.

Опорная вертикальная реакция, на правленная вниз, передается с фрезерованной грани 24 опорного фланца 5 на фрезерованную поверхность 23 опорного столика 3, который передает ее на колонну. Вертикальная опорная реакция от сильных ветровых или других случайных нагрузок, направленных вверх, передается через стопор 7 на гибкие пластины 4. а с них — на опорный столик 3 колонны. Овальные отверстия 22 в гибких пластинах 4 позвопяют зафиксировать стопор 7 при возможных отклонениях длины фермы при изготовлении и отклонениях колонн в плане при монтаже.

Горизонтальная нагрузка передается через опорный фланец 12 в одном направлении или через опорный фланец 5 в обратном направлении и через подвижные клинья 18 на неподвижные клиновые упоры 9 упорных элементов 10 колонны 2.

При больших углах поверхности 19 подвижных клиньев 18, соприкасающиеся с опорными фланцами 5 и 12 и неподвижными клиновыми упорами 9, покрываются материалами с повышенным коэффициентом трения или клеевыми составами.

Горизонтальные нагрузки из плоскости фермы передаются через опорные фланцы 5 и 12 на упорные элементы 10 и ребра 11 колонны 2.

Таким образом, в соединении фермы с колонной перемещения во всех направлениях становятся невозможными.

По сравнению с известным предлагаемый узел позволяет снизить трудоемкость изготовления и монтажа и повысить без

опасность рябот на монтаже за счет исклю чения опасных верхолазных работ. Формула изобретения Узел соединения металлической фермы

с колонной, включающий прикрепленный к колонне опорный столик с парными гибкими упругими пластинами, прикрепленные к ферме стопор, взаимодействующий с парными гибкими пластинами, и опорный фланец со

скосами в нижней части, взаимодействующий с опорным столиком, и крепежное приспособление, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности при монтаже за счет исключения работ на высоте, он

снабжен фиксирующим приспособлением, выполненным в виде шарнирно закрепленного к поясу фермы коромысла с неподвижно при крепленными к нему на цтиндрических упора осями, к которым в свою очередь свободно пол

вешены подвижные клинья, а крепежное при способление выполнено в виде упорных элементов, неподвижных парных клиновых упоров и дополнительного опорного фланца, причем упорные элементы имеют тавровое поперечное сечение, полки каждого из которых размещены параллельно продольной оси фермы и жестко закреплены одними своими концами к колонне, а парные клиновые упоры установлены симметрично с обеих сторон ребра каждого тавра, при этом дополнительный опорный фланец жестко прикреплен к ферме и выполнен в виде пластины, охватывающей пояс фермы и имеющей скосы в нижней части, а фиксирующее приспособление установлено

между основным и дополнительным опорными фланцами с возможностью взаимодействия с ними и клиновыми упорами.