Конструирование и расчет оголовков колонн при шарнирном и жестком сопряжении балок с колоннами

При опирании конструкции (рис. 6.50) узел сопряжения является шарнирным. Вертикальная сила, равна сумме опорных реакций опертых на колонну балок, через строганые торцы опорных ребер балок или опорных фланцев ферм передается на* опорную плиту 1 и далее с помощью ребер колонны 2 переходит на стенку колонны и равномерно распределяется по ее сечению.

Опорную плиту 1, обычно строганую, устанавливают на фрезерованный торец стержня колонны, а сварные швы прикрепления плиты назначают конструктивно с минимальным размером катета для данной толщины стыкуемых элементов. Толщину плиты назначают конструктивно 20...30 мм, а размеры в плане принимают так, чтобы плита выходила за контур колонны на 15 мм. Для легких колонн можно принимать плиту толщиной 12...20 мм.

Длину опорных ребер 2 (высоту оголовка) назначают из условия размещения сварных швов, обеспечивающих передачу силы N с ребер на стенку колонны, но не более 85βf - где kf - высота катета шва. Толщину ребра в пределах tr = 14 ... 20 мм, но не менее    его  ширины  Ъr определяют  расчетом  на  смятие   На эту же силу N при тонких стенках необходимо проверить защиту стенки от среза ее по граням крепления опорных ребер N/(2lrtwRsyc) < 1. Если это условие не выполняется, возможно местное усиление стенки оголовка путем замены участка стенки в пределах высоты оголовка более толстой вставкой.

Опорное ребро балки или фланец фермы должны опираться на плиту оголовка всей поверхностью. Возможный при изготовлении или монтаже перекос фланца из плоскости балки (фермы) может вызвать неравномерное давление на опорные ребра 2, в результате чего они в свою очередь будут оказывать местное давление на стенку колонны из ее плоскости и могут искривить ее. Для исключения этого давления с передачей его на полки колонны низ опорных ребер обрамляют поперечными ребрами 3, размеры которых и швов их крепления принимают конструктивно.

Высота сечения колонны может изменяться в широких пределах и не всегда соответствует размерам опираемых конструкций. Это обусловливает необходимость применения различных вариантов размещения опорных ребер. Схемы основных технических решений по конструктивному оформлению оголовков приведены на рис. 6.50, 6.

В оголовке сквозной колонны опорное давление (рис.6.51) с опорной плиты передается на диафрагму через строганый торец, а далее через сварные швы Ш2 прикрепления диафрагмы к ветвям распределяется по стенкам ветвей. Если имеются затруднения по плотной пригонке диафрагмы к плите, давление можно попытаться передать через сварные швы Ш1, определив высоту катета по формуле kf = N/(2bd (β γw Rw )min  γc)

Высоту диафрагмы определяют из условия размещения сварных швов прикрепления ее к ветвям hd =N/ Толщину Диафрагмы можно определить из условия ее прочности на срез как короткой балки:

QS/(Jtd < Rs γc );   Q = N/2; J/S = 2hd/3    td =3N/(4hdRsγc)