62. Расчет и конструирование опорного столика при жестком сопряжении ригеля с колонной.

При жестком сопряжении стропильная ферма примыкает обычно к колонне сбоку. Опорное давление F_ф передается на опорный столик. Опорный столик делают из листа t=30...40 мм при небольшом опорном давлении. Опорный фланец крепят к полке колонны на болтах грубой или нормальной точности, которые ставят в отверстия на 3-4 мм больше диаметра болтов, чтобы они не могли воспринять опорную реакцию фермы в случае неплотного опирания фланца на опорный столик.

Горизонтальные усилия от опорного момента H₁>=M₁/h_ОП воспринимаются узлами крепления верхнего и нижнего поясов. Последний дополнительно воспринимает усилие от распора рамы H_Р. В большинстве случаев опорный момент фермы имеет знак минус, и сила H₁ как и H_Р, прижимает фланец узла нижнего пояса к колонне. Напряжения по поверхности контакта невелики и их можно не проверять. Если сила H=H₁+H_P отрывает фланец от колонны (при положительном знаке момента), то болты крепления фланца к колонне работают на растяжение и их прочность следует проверить с учетом внецентренного относительно центра болтового поля приложения усилия.

Швы крепления фланца к фасонке воспринимают опорную реакцию фермы F_ф и внецентренно приложенную силу H (центр шва не совпадает с осью нижнего пояса). Под действием этих усилий угловые швы работают на срез в двух направлениях.

Если линия действия силы H₁, не проходит через центр фланца, то швы и болты рассчитывают с учетом эксцентриситета.

В случае действия больших опорных моментов и при необходимости повышения жесткости узла сопряжения ригеля с колонной целесообразно выполнить соединение верхнего пояса с колонной на сварке.

При жестком сопряжении стропильных ферм с колоннами (опирание сбоку) для удобства монтажа целесообразно применить подстропильные фермы с нисходящим опорным раскосом (при другом решении ферму трудно завести между полками колонны). Опорное давление подстропильной фермы передается через строганый терец из столик, приваренный к стенке колонны. Фланец опорного узла прикрепляют к стенке колонны болтами нормальной точности. Нижний пояс подстропильной фермы делают укороченным (чтобы его не нужно было заводить внутрь колонны) и крепят накладкой к pебpy колонны.

Опирание стропильных ферм на подстропильные выполнятся в большинстве случаев по шарнирной схеме. При неразрезных стропильныых фермах для обеспечения жесткости узла необходимо перекрыть верхние пояса стропильных ферм накладкой, рассчитанной на восприятие усилия от опорного момента. В узле нижнего пояса это усилие прижимает фланец фермы к стойке, и дополнительные элементы для его восприятия не требуются.

63. Учет пространственной работы поперечных рам.

Смещения рам, входящих в систему каркаса, отличаются от смеще­ний отдельно стоящих рам, нагруженных так же. Продольные элементы (связи, тормозные конструкции, кровля) для загруженной рамы явля­ются горизонтальными упругими опорами, воспринимают часть нагруз­ки и передают ее на соседние рамы (рис. 12.9, а, б). В результате этого горизонтальные смещения рамы становятся меньше. Смещение рамы, входящей в систему каркаса Δ_пρ, можно определить как долю смеще­ния отдельной плоской рамы Δ, т. е.

Δ_пр = α_прΔ, где α_пр - коэффициент пространственной работы.

Горизонтальные элементы, обеспечивающие перераспределение на­грузки, можно представить в виде балки, опорами для которой будут поперечные рамы (рис. 12.9, в). Балка нагружена силой F_э, т. е. силой, вызывающей такое же смещение Δ одиночной рамы, что и заданная на­грузка F, но приложенной в уровне горизонтальных элементов. Под вли­янием силы F_а балка будет изгибаться. Опоры балки (поперечные рамы) обладают упругой податливостью. Вид изогнутой оси балки зави­сит от ее жесткости E∙I_г, и при E∙I_г =∞ балка не будет изгибаться, а пе­реместится параллельно самой себе (рис. 12.9, г). Если же сила F_э при­ложена не посередине длины балки, то балка при E∙I_г =∞ будет не толь­ко поступательно перемещаться, но и поворачиваться (рис. 12.9,(з). Жесткость балки складывается из жесткостей всех элементов, обеспечи­вающих пространственную работу. Существенное значение имеет конструкция кровли. Если кровля мало податлива (например, при железо­бетонных панелях, приваренных к верхним поясам ферм), то жесткость балки можно считать бесконечной, т. е. кровлю «жесткой». Если же кровля выполнена из мелкоразмерных элементов, то она не может вос­принимать значительные горизонтальные нагрузки и передача усилий обеспечивается главным образом горизонтальными продольными свя­зями по нижнему поясу ферм, а участие в работе кровли не учитыва­ется. Такие предпосылки приводят к двум разным подходам при опре­делении α_пр в одно-двухпролетных каркасах.