Типы сопряжений балок с колоннами

При одноярусных колоннах балки или другие поддерживаемые конструкции могут опираться на колонну сверху (рис. а). Помимо четкости центральной передачи такое соединение при защемленных внизу колоннах удобно для монтажа, при этом колонна рассматривается как шарнирно закрепленная в верхнем конце. Соединение колонны с фундаментом может быть жестким или шарнирным.Если фундамент достаточно массивен, а база колонны имеет надежное анкерное крепление, колонну можно считать защемленной в фундаменте (рис 25, в). При расчете легких колонн соединение с фундаментом с учетом запаса прочности чаще всего принимают шарнирным.

Тогда при жестком закреплении колонны в фундаменте расчетная

длина колонны принимается равной 0,7l, а при шарнирном – l (l – геометрическая длина колонны от фундамента до низа балок).

Более жестким является присоединение балочной конструкции к колонне сбоку (рис. б). При достаточно мощной балочной конструкции и жестком прикреплении балок, к колоннам последние можно считать защемленными вверху. Тогда расчетная длина l0 в плоскости главных балок может приниматься равной 0,7l при шарнирном закреплении колонн в фундаменте и 0,5l при жестком. Однако в последнем случае расчетную длину балок чаще принимают равной 0,7l, так как при изгибе балки не дают полного защемления. При двутавровых колоннах с малой высотой сечения и большой шириной полок главные балки удобнее прикреплять не к стенке, а к полкам (поясам) колонны (рис. 25, в). В этом случае при расположении временной нагрузки с одной стороны колонну последняя работает на внецентренное сжатие. При этом момент условно принимается равным M = N ′ e

63. Конструкция, работа и расчёт оголовка центрально сжатой колонны сплошного сечения.

При свободном сопряжении балки обычно ставят на колонну сверху, что обеспечивает простоту монтажа. В этом случае оголовок колонны состоит из плиты и ребер, поддерживающих плиту и передающих нагрузку на стержень колонны. Если нагрузка передается на колонну через фрезерованные торцы опорных ребер балок, расположенных близко к центру колонны, то плита оголовка поддерживается снизу ребрами, идущими под опорными ребрами балок. Ребра оголовка приваривают к стене колонны при сплошном стержне. Швы, прикрепляющие ребро оголовка к плите, должны выдерживать полное давление на оголовок. Проверяют их по формуле: σ= N k ш Σ l ш ≤(βγ_y ^св R _y ^св ) min γ.Высоту ребра оголовка определяют требуемой длиной швов, передающих нагрузку на стержень колонны (длина швов нe должна быть больше 85β ш k ш): h p= N/4 k ш( βγ_y ^св R _y ^св)min γ.Толщину ребра оголовка определяют из условия сопротивления на смятие под полным опорным давлением: t_р = N / l_см R_см.. Назначив толщину ребра, следует проверить:τ = 0,5 N / 2 h_р t_р ≤ R_ср. При малой толщине стенки сплошной колонны её надо также проверить на срез в месте пpикрепления к ней ребер.. Опорная плита оголовка передает давление от вышележащей конструкции на ребра оголовка и служит для скрепления балок с колоннами монтажными болтами, фиксирующими проектное положение балок. Толщина опорной плиты принимается конструктивно в пределах 20-25 мм. При фрезерованном торце колонны давление от балок передается через опорную плиту непосредственно на ребра оголовка. В этом случае толщина швов,соединяющих плиту с ребрами, так же как и с ветвями колонны, назначается конструктивно. Большие опорные давления балок лучше передавать на колонну через ребра, расположенные над полками колонн.Если балка, крепится к колонне сбоку, вертикальная реакция передается через опорное ребро балки на столик, приваренный к полкам колонны. Торец опорного ребра балки и верхняя кромка столика пристраиваются. Толщину столика принимают на 20-40 мм больше толщины опорного ребра балки. Столик целесообразно приваривать к колонне по трем сторонам. Сварные швы, приваривающие столик к колонне, рассчитывают по формуле:1,3 σ =1,3 / N k ш Σ l ш ≤ γ (βγ_y ^св R _y ^св) min

Коэффициент 1,3 учитывает возможную непараллельность торцов опорного ребра балки и столика из-за неточности изготовления, что приводит к неравномерному распределению реакции между вертикальными швами.

Чтобы балка не зависла на болтах и плотно стала на опорный столик, опорные ребра балки прикрепляют к стержню колонны болтами, диаметр которых должен быть на 3-4 мм меньше диаметра отверстий.