Průmyslové a komerční využití mají rámové konstrukce sestávající ze sloupů, podlahových nosníků, vazníků nebo příčníků. Takové budovy mají zpravidla často velká rozpětí a výšky, což nutí výrobce a stavitele široce používat tupé spoje v různých prvcích ocelových stavebních konstrukcí.
Montážní spoj na deskách pomocí šroubového spojení
Příprava spoje pro svařování. Řezné hrany a instalace na vodicí lišty.
Spoj po svaření, šev očištěn, vodicí desky odříznuty
Použití továrních spojů je dáno především ekonomickými důvody a velikostí válcovaného kovu. Ze zkušeností s výrobou kovových konstrukcí v posledních letech, ve výstavbě průmyslové budovy v 80 % případů se používá normální, sloupový nebo širokopolicový nosník podle STO ASChM 20-93, GOST 26020-83 a asi 20 % připadá na svařovaný nosník s proměnným průřezem. Standardní délka I nosníků je 12,0 m, plechu 6,0 m, pro snížení nákladů na řezání materiálů je nutné sklízet odesílací prvky v přírůstcích. Například při délce sloupu 10 800 mm z jednoho válcovaného nosníku 12 000 mm získáme polotovar pro celý sloup 10 800 mm a zbytek 1 200 mm, další sloup získáme vytvořením nového válcovaného nosníku s výsledným zbytkem (1 200 + 12000 = 13200) a znovu odřízněte 10800, načež s výsledným zbytkem 2400 mm uděláme totéž, co je popsáno výše a tak dále. U plechového spřaženého nosníku postupujeme stejně přímo při řezání plechu, ale na samotných nosnících se spoj neprovádí v jedné rovině, ale nese se od sebe, stěna je v jednom místě svařena, police spojeny pod úhlem 60 a vyvařené nad a pod spárou stěny. Samozřejmě v obou případech je nutné vzít v úvahu místo křižovatky, zamezující jejímu pádu do zóny maximálního zatížení a spojení dalších konstrukčních prvků. Tovární spoj na sloupech a nosnících se provádí podle výpočtových podmínek v souladu s SNiP II-23-81 *, nejčastěji v továrních realitách, tupý svar s plným průvarem a řezáním okrajů tětiv a stěn jsou použity protikusy. V případech, kdy je nutné zajistit spolehlivost spoje a základního kovu v oblastech významných momentů a příčných sil, je spoj vyztužen podložkami instalovanými na regálech a stěnách nosníku. Pro optimalizaci procesu navrhování KM nebo vývoje KMD při výrobě kovových konstrukcí můžete také použít typová řada 2.400-10 "Normály továrních spojů profilů ve stavebních ocelových konstrukcích", kde již byl proveden výpočet stejné pevnosti spoje se základním kovem a konstrukční řešení spojů spojovaných prvků z kanálů, úhelníků a Jsou dány I-paprsky.
Montážní spoje jsou vyrobeny z důvodu postižení přeprava velkorozměrových kovových konstrukcí po silnici a železnici, s jejich délkou nad 15 metrů, je z hlediska pohodlí a hospodárnosti účelnější konstrukci rozdělit na menší prvky pro dodávku spotřebiteli. Spojení expedičních prvků do jednoho celku provádí montážní organizace přímo na staveništi. Montážní spoje nosníků a sloupů jsou svařované nebo šroubované, oproti továrním jsou pracnější a dražší z důvodu nutnosti použití doplňkové prvky pro zpevnění a umístění dílů v mateřských svazcích. Většina nejlepší způsob samozřejmě svařované, svařované na tupo s plnou penetrací, s výhradou oddělení hran a fyzického způsobu kontroly, nicméně při instalaci podmínky svařování a kontrola kvality švů ne vždy odpovídají vypočteným, proto se zpravidla polní spoje zpočátku zhotovují na překrytích zesilujících pevnost spoje. Šroubové montážní spoje se také provádějí na deskách, nejlépe pomocí vysokopevnostních šroubů, takové spoje jsou náročné na kov, vyžadují značné mzdové náklady při výrobě, kromě toho otvory zeslabují části prvků, nicméně z hlediska instalace, snadněji se montují a k provedení vysoce kvalitního spoje nevyžadují vysoce specializovaný personál. Přírubové spoje jsou poměrně účinné, ale nejsou příliš časté kvůli jejich zvýšené deformovatelnosti. Podle SP 16.13330.2011 - „spojování sloupů při instalaci musí být provedeno natupo svařenými frézovanými konci, nebo na deskách se svařovanými nebo šroubovými spoji, včetně vysokopevnostních šroubů, je také povoleno používat přírubové spoje, které vnímají tahovou sílu s šrouby a tlakové plochy prostřednictvím upínacích přírub“. 
Spoje a detaily sloupů
Spoje sloupů jsou tovární a montážní. Tovární spoje jsou uspořádány z důvodu omezené délky válcovaných profilů (viz sekce). Montážní spoje jsou uspořádány z důvodu omezených přepravních možností (9 - 13 m při přepravě na jedné plošině a 19 - 27 mm při přepravě na spojce).
Tovární spoje prvků jsou obvykle rozmístěny, nesoustřeďují je na jedno místo, protože spojení jednotlivých prvků lze provést před celkovou montáží tyče. Příklady svařovaných továrních spojů jednotlivých prvků sloupů jsou na obrázku.
Tovární svarové spoje: a - svařované I-nosníkové řemeny; b - Větve nosníku I
pevný sloupec; c - větve průchozího sloupu na lištách.
Hlavní podmínkou pro vytvoření pevného spoje je zajištění přenosu síly z jednoho prvku na druhý. Při svařování natupo je to zajištěno vhodnou délkou svarů (viz část) a při svaru natupo kromě požadované délky svarů také odpovídající průřezovou plochou přesahů, která by neměla být menší než plocha průřezu hlavních spojených prvků.
Nejjednodušší a proto i nejdoporučovanější je rovný tupý svar. Realizace takového spoje je možná ve všech případech, protože v excentricky stlačených sloupech lze vždy nalézt úsek se sníženým tahovým napětím.
Montážní spoje sloupů jsou umístěny na místech vhodných pro instalaci konstrukcí. U sloupů proměnného průřezu je takovým místem římsa v úrovni podepření jeřábových nosníků, kde se mění průřez sloupu.
Na obrázku jsou uvedeny typy spojů horní a spodní části jednostěnného masivního sloupu: továrna a montáž.
Připevnění nadjeřábové části sloupu k průchozí jeřábové části.
Na obrázku je znázorněno uchycení horní části sloupu ke dnu pomocí dvoustěnné a jednostěnné traverzy.
Délka švů (l w na obrázku výše) potřebná k uchycení vnitřní tětivy horní části sloupu se určí z podmínky, že moment M a podélná síla N působící v horní části sloupu v místě jeho připevnění ke spodní části jsou vnímány svary přichycujícími tětivy horních částí sloupu; v tomto případě se obvykle neberou v úvahu švy připevňující stěnu.
Síla v pásu, rovna
se přenáší čtyřmi švy, které připevňují část 1 ke stěně spodní části sloupu. Díl 1 má štěrbinu, která umožňuje osazení na stěnu spodní části sloupu (štěrbina je o 2–3 mm větší než tloušťka plechu). V případě montážního spoje je tato část vyrobena odděleně od pásového plechu a je přivařena ke spodní části sloupu.
U sloupů se spodní příhradovou částí je horní část připevněna kusem zvaným traverza. Traverza funguje v ohybu jako trám na dvou podpěrách a musí být zkontrolována na pevnost; diagram momentů v traverzu je na obrázku. Připevnění traverzy k větvím sloupu se provádí souvislými švy a počítá se na podpěrnou reakci traverzy. Pro zajištění celkové tuhosti spoje horní a spodní části sloupu jsou umístěny horizontální membrány popř.
Montážní spoj sloupů plného průřezu, který přenáší převážně tlakové síly, lze provést pomocí frézovaných konců. Tento typ spoje se používá v moskevských výškových budovách.
V případě přenosu momentu sloupem je možný i svar znázorněný na obrázku b, který nevyžaduje čelní frézování. Uspořádání přímého svarového spoje je zde možné za předpokladu, že je zajištěna stejná pevnost svaru a základního kovu.
Obvykle se předpokládá, že u sloupů pracujících převážně v tlaku je stále možné, že se na kterémkoli konci úseku objeví napětí. Proto je u spojů požadováno zajistit vnímání podmíněné tahové síly, která se obvykle bere rovna 15 % vypočtené normální tlakové síly (samozřejmě pokud neexistují skutečné tahové síly, které tuto hodnotu překračují).
Podepření jeřábových nosníků na sloupech konstantního průřezu (v lehkých dílnách) se provádí uspořádáním konzoly ze svařovaného I nosníku (z plechů) nebo ze dvou kanálů.
Konzola je vypočtena pro moment z tlaku dvou sousedních jeřábů umístěných na nosnících jeřábu: M = Re, kde e je vzdálenost od osy jeřábový nosník na větev kolony.
Švy uchycující jednostěnnou konzolu jsou vypočteny pro působení momentu M a smykové síly P.
Švy připevňující konzolu, sestávající ze dvou kanálů obepínajících sloup, jsou vypočteny pro reakci S, která se vyskytuje jako u jediného konzolového nosníku:
"Projektování ocelových konstrukcí",
K. K. Muchanov
Spoje sloupů jsou tovární a montážní. Tovární spoje jsou uspořádány z důvodu omezené délky válcovaných profilů (viz část Sortiment). Montážní spoje jsou uspořádány z důvodu omezených přepravních možností (9 - 13 m při přepravě na jedné plošině a 19 - 27 mm při přepravě na spojce).
Tovární spoje prvků jsou obvykle rozmístěny, nesoustřeďují je na jedno místo, protože spojení jednotlivých prvků lze provést před celkovou montáží tyče. Příklady svařovaných továrních spojů jednotlivých prvků sloupů jsou na obrázku.
Tovární svařované spoje
Tovární svarové spoje: a - svařované I-nosníkové řemeny; b - Větve nosníku I
pevný sloupec; c - větve průchozího sloupu na lištách.
Hlavní podmínkou pro vytvoření pevného spoje je zajištění přenosu síly z jednoho prvku na druhý. Při svařování natupo je to zajištěno vhodnou délkou svarů (viz část Svarové spoje), při svaru s návary kromě požadované délky návarů také příslušnou plochou průřezu návarů, která by neměla být menší než plocha průřezu hlavních spojených prvků.
Nejjednodušší a proto i nejdoporučovanější je rovný tupý svar. Realizace takového spoje je možná ve všech případech, protože v excentricky stlačených sloupech lze vždy nalézt úsek se sníženým tahovým napětím.
Montážní spoje sloupů jsou umístěny na místech vhodných pro instalaci konstrukcí. U sloupů proměnného průřezu je takovým místem římsa v úrovni podepření jeřábových nosníků, kde se mění průřez sloupu.
Spoje horní a spodní části jednostěnného šikmého sloupu
Na obrázku jsou uvedeny typy spojů horní a spodní části jednostěnného masivního sloupu: továrna a montáž.
Na obrázku je znázorněno uchycení horní části sloupu ke dnu pomocí dvoustěnné a jednostěnné traverzy.
U sloupů se spodní příhradovou částí je horní část připevněna kusem zvaným traverza. Traverza funguje v ohybu jako trám na dvou podpěrách a musí být zkontrolována na pevnost; diagram momentů v traverzu je na obrázku. Připevnění traverzy k větvím sloupu se provádí souvislými švy a počítá se na podpěrnou reakci traverzy. Pro zajištění celkové tuhosti spoje horní a spodní části sloupu jsou umístěny horizontální diafragmy nebo výztuhy.
Montážní spoj masivních sloupů
Montážní spoj sloupů plného průřezu, který přenáší převážně tlakové síly, lze provést pomocí frézovaných konců. Tento typ spoje se používá v moskevských výškových budovách.
Obvykle se předpokládá, že u sloupů pracujících převážně v tlaku je stále možné, že se na kterémkoli konci úseku objeví napětí. Proto je u spojů požadováno zajistit vnímání podmíněné tahové síly, která se obvykle bere rovna 15 % vypočtené normální tlakové síly (samozřejmě pokud neexistují skutečné tahové síly, které tuto hodnotu překračují).
Nosné nosníky jeřábu na konzole
Podepření jeřábových nosníků na sloupech konstantního průřezu (v lehkých dílnách) se provádí uspořádáním konzoly ze svařovaného I nosníku (z plechů) nebo ze dvou kanálů.
Konzola je vypočtena pro moment z tlaku dvou sousedních jeřábů umístěných na nosnících jeřábu: M = Pe, kde e je vzdálenost od osy nosníku jeřábu k větvi sloupu.
Švy uchycující jednostěnnou konzolu jsou vypočteny pro působení momentu M a smykové síly P.
Švy připevňující konzolu, sestávající ze dvou kanálů obepínajících sloup, jsou vypočteny pro reakci S, která se vyskytuje jako u jediného konzolového nosníku:
28. Konstrukční řešení a výpočet paty excentricky stlačených sloupů.
Základna je nosnou částí sloupu a je určena k přenosu sil ze sloupu na základ. Součástí základu je deska, traverzy, žebra, kotevní šrouby a zařízení pro jejich upevnění (stoly, kotevní desky atd.). Konstrukční řešení základny závisí na typu sloupu a způsobu připojení k základu (tuhé nebo kloubové).
Kloubové základny jsou podobné těm, které se používají u centrálně stlačených sloupů. S velkým úsilím jsou základny systémů sklopných rámů navrženy pomocí nosných závěsů (dlaždicové, balakované). V průmyslových budovách má sloup v rovině rámu obvykle pevné spojení se základem a od roviny je kloubově spojen.
Existují dva typy základen – sdílené a samostatné.
Pro pevné i prosvětlené sloupy se používají běžné podstavce (obr. 1). Pro lepší přenos momentu do základu se základna excentricky stlačeného sloupu vyvíjí v rovině momentu; střed desky je obvykle zarovnán s těžištěm sloupu.
Pokud je moment jednoho znaménka v absolutní hodnotě mnohem větší než moment druhého znaménka, je možné navrhnout základnu s deskou posunutou směrem k působení většího momentu.
Pod deskou v betonu základu se objevují normálová napětí (obr. 14.17.6), určená podle vzorců pro excentrický tlak
Při velké hodnotě ohybového momentu může být druhý člen vzorce 14.32) větší než první a pod deskou vznikají tahová napětí. Vzhledem k tomu, že deska leží volně na základu, jsou pro vnímání možného napětí instalovány kotevní šrouby, které jsou na rozdíl od základny centrálně stlačeného sloupu designovými prvky.
Předpokládá se, že šířka desky je o 100-200 mm širší než průřez sloupu. Poté z podmínky pevnosti základového betonu v tlaku ze vzorce (14.32) lze určit délku desky
Výpočet se provádí na kombinaci síly N a L(. poskytující největší stlačení okraje betonu.
Pro zajištění tuhosti desky a snížení její tloušťky jsou v základně instalovány traverzy a žebra.
V lehkých sloupech se používají základny jak s jednostěnnou (viz obr. 14.16.a), tak s dvoustěnnou traverzou plechů nebo dvou kanálů (viz obr. 14.16, v). Pro výkonnější sloupy jsou uspořádány dvoustěnné traverzy z plechů. Traverzy mohou být společné pro sloupy sloupů (viz obr. 14.16, ") a samostatné (viz obr. 14.16, *).
Běžné traverzy jsou ke sloupům sloupu přivařeny vnějšími švy (svařování ve vnitřní dutině je obtížné). Působí jako dvoukonzolové nosníky působením odpuzování základového betonu a síly v kotevních šroubech. Příčné upevňovací švy vnímají pouze smykovou sílu. Takové traverzy jsou vhodné pro malé šířky sloupů (do 540-700 mm). Při větší šířce sloupu jsou samostatné traverzy ekonomičtější a pohodlnější pro svařování (viz obr. 14.16, d).
Každá traverza je přivařena k přírubě sloupu dvěma švy a působí jako konzola proti odpuzování betonu nebo síle v kotevním šroubu. Příčné upevňovací švy vnímají moment a smykovou sílu.
Rýže. 1. Společné základny excentricky stlačených sloupů.
a) lehký masivní sloup s jednostěnnou traverzou, b) lehký příhradový sloup, c) dvoustupňová patka se společnými traverzami, d) dvoustupňová patka se samostatnými traverzami. 1 - kotevní šrouby, 2 - kotevní dlaždice.
Stabilita, spolehlivost a životnost montovaných staveb a konstrukcí do značné míry závisí na kvalitě pracovních spár montovaných prvků a konstrukcí a jejich osazení.
V závislosti na počtu a typu spojovacích prvků se spoje dělí na spoje, uzly a švy. Spojení mezi dvěma konstrukčními prvky na jednom místě (například sloup se základem) se nazývá spoj a tři nebo více prvků se nazývá uzel. Příkladem posledně jmenovaného je spojení sloupů, příček a podlahových desek ve vícepodlažních rámových budovách. Šev je místo obrysového spojení (kontaktu) mezi jednotlivými konstrukčními prvky, například podlahovými deskami, stěnovými panely atd.
V závislosti na místě montáže konstrukcí, spojů a uzlů jsou tovární, zvětšovací a montážní. Zvětšené spoje se provádějí na předmontážních místech, montážní spoje - při montáži konstrukcí na provozovně.
Podle druhu návrhového zatížení a konstrukčního řešení se spoje a uzly dělí na nosné a nenosné. Ložiskové spoje mohou být kloubové a tuhé. Podle způsobu upevnění konstrukcí k sobě se spoje dělí na "suché", monolitické a smíšené.
Spoje svařováním, šrouby nebo nýty jsou klasifikovány jako (suché). Spoje se nazývají monolitické, kde jsou mezery mezi konstrukčními prvky utěsněny betonem, maltou, plasty a dalšími materiály. Při uspořádání takových spojů je ve většině případů nutné instalovat bednění pro pokládku monolitického materiálu a jeho udržení za určitých podmínek do nastavení požadovaných vlastností.
Smíšená připojení jsou nejsložitější. V nich jsou konstrukční prvky zpočátku svařeny nebo spojeny šrouby (nýty) a poté monolitické. Aby se zabránilo korozi, na kovové prvky spojů se před zmonolitněním nanášejí antikorozní nátěry.
Spoje prefabrikovaných železobetonových sloupů jednopodlažních průmyslových objektů se skleněnými základy jsou po vyrovnání a upevnění sloupů pomocí montážních přípravků monolitické s betonem (obr. 6.25). Aby byla zajištěna možnost následného vytažení klínových vložek, jsou tyto před betonáží uzavřeny pažnicemi, které se po zahájení tuhnutí betonu odstraní. Třída betonu je přijata podle projektu, ale ne nižší než B15. Klínové vložky se odstraní poté, co beton dosáhne pevnosti uvedené v PPR, a při absenci pokynů - na 70 % návrhové pevnosti. Hnízda z vložek jsou utěsněna betonem. Místo klínových vložek je možné osadit betonové nebo ocelové klíny.
Jeřábový kloub železobetonové nosníky se sloupky je zajištěno svařováním zapuštěných částí (obr. 6.25, b). Svařování provádí certifikovaný svářeč v souladu s projektem: délka švu, výška ramene švu. Jedná se o pracovní spáru, která přebírá všechna vypočtená zatížení.
Poté spoj betonářů zmonolitňuje spáru jemnozrnným betonem na rychle tvrdnoucím expandujícím cementu.
Pro zabetonování spáry se instaluje inventární bednění sestávající ze tří štítových plechů (dva boční a jeden čelní) a upínacích konzol.Smontované bednění se upevňuje na spáru pomocí svěracích šroubů. Odbedňování se provádí, když beton dosáhne 50 % projektované pevnosti.
Spoj železobetonového krovu nebo nosníku se provádí svařováním (obr. 6.25, c). Před stavba budovy je upevněn kotevními šrouby v hlavě sloupu a po konečném vyrovnání polohy konstrukcí je nosný plech krovu přivařen k vetknuté části na sloupu dvěma bočními švy.
Střešní desky jsou spojeny s příhradovými konstrukcemi (nosníky, vazníky) přivařením vetknutých částí žeber desky v místech podepření k vetknutým částem horního pasu. střešní konstrukce. První namontovaná deska je svařena na čtyřech podpěrných místech a následující - alespoň na třech. Spoje jsou monolitické s betonem nebo maltou jakosti specifikované v projektu, ale ne nižší než M50. Aby se zabránilo úniku malty nebo cementového mléka, je ve spodní části švu položeno turniket. střešní materiál(střešní plsť, pergamen atd.).
Při stavbě rámu vícepodlažní budovy výrazně se zvyšují požadavky na přesnost montážních konstrukcí a výrazně se snižují tolerance. Pro jejich výstavbu se nepoužívá metoda bezplatné instalace používaná pro jednopodlažní průmyslové budovy. Při montáži vícepodlažních budov se používají speciální mechanická zařízení - vodiče: jednoduché, skupinové (obr. 6.32, 6.33), stejně jako vysoce přesné systémy rámových závěsných indikátorů pro 8 ... 12 sloupů (RSHI) (obr. 6,34). Systémy RSI umožňují vyloučit operaci zarovnání sloupců. Po umístění sloupu do hnízda RSI se provede pracovní spára. Přesnost montáže sloupu je zajištěna přístrojovým vyrovnáním celého systému RSI a tuhostí jeho rámu.
 |
| Rýže. 6.33. Pořadí montáže prvků rámu pomocí jednoho vodiče: a - instalace vodiče; b - instalace sloupů; c - položení příčníků 1.NP; g - pokládka běžných podlahových desek 1. patra; d - odstranění vodiče; e - pokládka příčníků 2. NP; g - pokládka lepených desek ve 2.NP; h - pokládka podlahových desek 2. NP; 1 - jeden vodič; 2 - hlava spodního sloupu; 3 - sloupec; 4 - svorka; 5 - příčka; 6 - pojízdné lešení; 7 - podlahová deska; 8 - připojovací deska |
 |
| Rýže. 6.34. Schéma indikátoru rám-závěs: a - plán; b - boční pohled; 1 - namontovaný sloup; 2 - kabel pro upevnění sloupků; 3 - sloupec; 4 - otočný límec; 5 - podélný tah; 6 - uzel podélného pohybu; 7 - upínací napínač; 8 - příčný tah; 9 - pohyblivý upínací doraz; 10 - příčný pohyb uzlu; 11 - body uchycení brzdy rámu; 12 - otočná kolébka; 13 - podlahy; 14 - žebřík; 15 - plot; 16 - plovoucí rám; 17 - kuličková ložiska; 18 - stojany na lešení; 19 - opěrná tlapka; 20 - přírubový spoj |
Párování (uzly) jednotlivých prvků rámu jsou znázorněny na Obr. 6.35. Technologie párování je následující.
Výškové dokování sloupů (úrovně) se provádí spojením výstupů podélné výztuže sloupů pomocí svařování v lázni, instalací spirálové výztuže na výztužné tyče, svorkou a následným zalitím betonem ne nižším než B25 .
Utěsnění spáry se provádí pomocí bednění a provádí se dvěma způsoby v závislosti na typu bednění. Při použití inventárního ocelového bednění se monolitické provádí ve dvou fázích. V první fázi je dutina mezi spojovanými hlavicemi utěsněna tvrdým jemnozrnným betonem, ve druhé fázi je kolem spoje instalováno inventární bednění sestávající ze dvou dílů tvaru L a spojených šrouby. Betonová směs se přivádí bočními kapsami a zhutňuje. Po dokončení prací se beton zbývající v kapsách ořízne v jedné rovině s okraji sloupu pomocí hnaného ocelového ventilu. Bednění se odstraní poté, co beton ztuhne alespoň na 30 % návrhové pevnosti.
U rámově vyztuženého schématu budov je tuhosti spojení příčníků se sloupy dosaženo následovně. Zapuštěné díly jsou svařeny ve spodní části a výztužné vývody v horní části příčníku. Mezera ve spodní zóně spáry mezi příčkou a sloupem se razí tvrdým betonem nebo maltou. Poté se na sestavu nainstaluje a upevní inventární kovové bednění a zbývající dutina se vyplní betonem třídy ne nižší než B15.
Spojení podlahových desek s příčníkem a mezi sebou navzájem je zajištěno přivařením zapuštěných dílů na spodní části žeber v místech podepření a v horní části nosných pásnic příčníku s následným zapuštěním švů mezi příčníky. desky a kolem sloupů betonem. Mezisloupové a okrajové desky umístěné podél stěn budovy jsou na čtyřech místech přivařeny k příčníkům a propojeny podél horních konců podélných žeber ocelovými pláty.
Zbytek desek, kromě posledního rozpětí, je svařen na dvou (při položení na police) nebo na třech (při položení na horní část příčky) místech.
Konstrukční řešení spojů sloupů ve výšce může být s ocelovými uzávěry i bez uzávěrů.
Spoj sloupů s ocelovými hlavicemi se provádí v následujícím pořadí. Po vyrovnání a upevnění spojovaných dílů jsou k ocelovým hlavám sloupů přivařeny výztužné desky. Poté se razí mezera mezi konci sloupků a k překryvům se po obvodu přivaří výztužná síť.
Vnější stěnové panely v rámových budovách mohou být samonosné nebo sklopné. Samonosné panely na sebe spočívají. Vertikální zatížení se přenáší na nosníky rand, horizontální - na sloupy prostřednictvím montážních úhelníků přivařených k nim nebo tyčí s překrytím. Výklopné panely po instalaci na nosné stoly jsou shora a zdola přivařeny ke spojovacím částem sloupů (obr. 6.25, e; e).
Horizontální a vertikální švy stěnových panelů zblízka cementová malta. Při zvýšených provozních požadavcích jsou švy zvenčí utěsněny elastickým těsněním a tmelem. Utěsnění švů se provádí v následujícím pořadí. Před montáží dalšího horního panelu rozprostřete roztok na vodorovnou plochu pod nainstalovaný sousední panel. Po instalaci a upevnění horní desky zavěste bednění na svislou spáru a vyplňte ji maltou. S uvnitřšvy mezi panely jsou vyšívané nebo třené cementovou maltou.
Těsnění a ochranný nátěr vnějších švů se provádí ze sklopných kolébek.
Zdroj: Technologie stavebních procesů. Snarsky V.I.
SDRUŽENÍ "ŽELEZOBETON"
CENTRÁLNÍ VÝZKUMNÝ A PROJEKTOVÝ A EXPERIMENTÁLNÍ ÚSTAV PRŮMYSLOVÝCH BUDOV A STAVEB
JSC TsNIIPromzdaniy
MOSKVA 2002
Doporučeno k publikaci rozhodnutím Vědecké a technické rady OAO TsNIIPromzdaniy. Doporučení stanovují metodiku tvorby návrhových modelů nosných systémů vícepodlažních skeletových budov z prefabrikovaných železobetonových konstrukcí s přihlédnutím k souladu a nelinearitě provozu uzlových rozhraní pro výpočet pomocí standardních softwarových systémů. které implementují metodu konečných prvků. V příspěvku je uvedena metoda stanovení lineární a úhlové poddajnosti spojů prefabrikovaných železobetonových konstrukcí vícepodlažní rámy. Doporučení jsou určena pro inženýrské a technické pracovníky zabývající se projektováním a výpočty občanských a průmyslových staveb. Autor: Ph.D. Sciences, S.N. C. Trekin N.N. (JSC "TsNIIPromzdaniy"). Vědecký redaktor: Dr. tech. věd, prof. Kodysh E.N. (JSC TsNIIPromzdaniy)
| PŘEDMLUVA 1. OBECNÁ USTANOVENÍ 2. NÁVRHOVÁ ŘEŠENÍ UZLOVÝCH SPOJŮ PREFOBECNÝCH ŽELEZOBETONOVÝCH KONSTRUKCÍ RÁMOVÝCH STAVEB 2.1. Obecné požadavky 2.2. Svislé spoje sloupů 2.3. Párování prefabrikovaná podlaha se sloupcem 2.4. Spoj sloupu se základem 2.5. Spoje prefabrikovaných podlahových prvků 2.6. Spoje v průchozích vazných panelech 3. PRAKTICKÝ ZPŮSOB POSOUZENÍ SHODY SPOJŮ 3.1 Svislé spoje sloupů 3.2. Propojení příčky se sloupem 3.3. Rozhraní v prefabrikovaných podlahách 3.4. Shoda rozhraní ve spojovacích panelech. 4. TVORBA VÝPOČTOVÝCH MODELŮ NOSNÉ SOUSTAVY STAVEBNÍ RÁMY 4.1. Obecná ustanovení 4.2. Metody pro zohlednění poddajnosti uzlových konjugací 4.3. Vícepodlažní kostry kostry 4.4. Účtování nelineárních deformací prutových prvků 4.5. Podlahový kotouč z prefabrikovaných prvků 5. PŘÍKLADY VÝPOČTU REFERENCE |
ÚVODNÍ SLOVO
Rámové budovy pro průmyslové a občanské účely jsou hromadné konstrukční systémy. Rozšířily se díky širokým možnostem variací v řešení prostorového plánování vnitřního prostoru a také díky úplné industrializaci výroby a montáže konstrukcí, diferenciaci nosných a obvodových prvků pro jejich zamýšlený účel. , což umožňuje pomocí systému unifikace a typizace efektivně distribuovat materiály a snižovat jejich celkovou spotřebu. Charakteristickým rysem skeletů vícepodlažních budov z betonových prefabrikátů je velké množství uzlových rozhraní, která se v souladu s přijatým systémem rozřezávání budovy na prvky obvykle nacházejí v nejvíce namáhaných oblastech [8, 22, 24, 28, 34, 35, 39]. Spoje prefabrikátů se zároveň vyznačují zvýšenou deformovatelností vlivem drcení betonu podél styčných ploch a praskáním, poddajností svarových spojů výztuže a vetknutých dílů [2, 3, 4, 8, 9, 11, 12, 25, 37]. Fyzická a konstruktivní nelinearita se navíc projevuje ve větší míře u uzlových spojů a jejich poddajnost se mění v závislosti na napěťově-deformačním stavu [3, 9, 14, 21, 26]. Experimentální studie ukazují, že variabilní poddajnost konjugací vede k významné (až 40%) redistribuci sil [20, 41]. Stávající výpočtové metody zatím plně nezohledňují vliv poddajnosti uzlových vazeb na společné fungování nosných subsystémů rámových budov - podélných a příčných rámů, podlahových kotoučů a výztužných membrán. Je to dáno především nedostatečnou znalostí prostorové interakce prefabrikovaných prvků v elastické i plastické fázi práce [1, 7, 23, 32, 33]. Výpočet rámových budov se proto zpravidla provádí podle návrhových schémat s kloubovými nebo tuhými spoji prvků, které ne vždy dostatečně odrážejí provoz konstrukce. Při dnešních zvýšených požadavcích na ekonomickou efektivitu konstrukčních řešení je výzkum dalšího zdokonalování konstrukčních schémat zvláště důležitý. Díky intenzivnímu rozvoji výpočetní techniky a softwaru, které implementují numerické výpočetní metody (zejména metoda konečných prvků), je možné simulovat složité interakční procesy a provádět výpočty pomocí prostorových výpočtových schémat s požadovanou přesností. Pro adekvátní popis napěťově-deformačního stavu je však nutné vycházet z obecných fyzikálních zákonitostí, kterými se řídí provoz rozhraní různých provedení, které dodnes chybí. Doporučení navrhují metodiku hodnocení tažnosti prefabrikovaných železobetonových konstrukcí na základě rozsáhlých experimentálních studií řady autorů. Jsou uvedena doporučení pro přípravu návrhových schémat pro skelety vícepodlažních budov, ve kterých je modelována shoda spojů prutů a plošných prvků budovy. V tomto případě se bere v úvahu fyzická a konstruktivní nelinearita vazeb. Vzhledem ke složitosti napěťově-deformačního stavu a velkému množství návrhových faktorů, které ovlivňují prostorovou práci vazeb, jsou doporučení použitelná pro konkrétní konstrukční řešení pro hromadné použití.1. OBECNÁ USTANOVENÍ
1.1. Tato doporučení jsou použitelná při výpočtu ztužených, rámových a kombinovaných skeletů vícepodlažních budov s konstrukcemi svislých výztuh ve formě ocelových příhradových vazníků, plných a s otvory železobetonových přepážek s proměnnými výškovými charakteristikami. 1.2. Doporučení lze využít při výpočtu rámů, které vnímají zvláštní zatížení a nárazy (působení seismických a krátkodobých dynamických zatížení, návrh staveb na sesedacích základech). 1.3. Doporučení stanovují metodu pro stanovení tažnosti spojů prefabrikovaných betonových konstrukcí pro tvorbu plošných a prostorových návrhových modelů skeletů vícepodlažních budov ve výpočtu metodou konečných prvků, kterou lze použít i při analýze struktur jinými numerickými a analytickými metodami. 1.4. Poddajností spoje se rozumí zvýšená deformovatelnost spoje na malém, v poměru k výšce řezu, úseku délky spoje oproti deformovatelnosti spojovaných prvků. Ve fyzikální podstatě je pružnost spoje rovna posuvu způsobenému jedinou silou - v tlaku-tahu, smyku nebo rotaci. 1.5. Deformovatelnost (dále poddajnost) spojů nosných prvků rámu - sloupů, příčníků, podlahových desek, prvků výztužných diafragm a základů může být způsobena následujícími faktory: zmenšením vypočtených dosedacích ploch konstrukcí pro zajištění spojů výztuže ; mačkání betonových konstrukcí a švu podél kontaktních ploch a v důsledku toho vznik nepružných deformací; snížená odolnost proti trhlinám a odolnost proti vzniku trhlin v betonovém švu; soulad svarových spojů výztuže a zapuštěných dílů atd. 1.6. Když se změní napěťově-deformační stav uzlového rozhraní v důsledku projevu fyzické a konstruktivní nelinearity, změní se poddajnost rozhraní. 1.7. V konstrukčních výpočtech se při určování pružnosti doporučuje použít tzv. součinitel tuhosti spoje, který je definován jako tečna sklonu sečny ke křivce v diagramu síla-posun pro spoj. 1.8. Je třeba rozlišovat mezi lineární, úhlovou a smykovou poddajností, které závisí na odpovídajících deformacích. Lineární poddajnost (1/C x, 1/C y, 1/ C z) je způsobena tahově-kompresními deformacemi a je charakterizována závislostí "N - δ". Smyková poddajnost (1/С γ) je způsobena smykovými deformacemi při působení příčné síly a je charakterizována závislostí "Q - γ". Úhlová poddajnost (1/С φ) je způsobena rotačními deformacemi při působení ohybového nebo krouticího momentu a je charakterizována závislostí "M - φ". Zde jsou akceptována označení: N, Q a M - podélná, příčná síla a ohybový moment v řezu spoje; δ, γ a φ - podélná deformace, úhel smyku a úhel natočení v řezu spoje; C x, C γ a C φ jsou koeficienty lineární, smykové a úhlové tuhosti (síly způsobující jednotlivé deformace).2. KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ UZLOVÝCH SPOJŮ PREFABROVANÝCH ŽELEZOBETONOVÝCH KONSTRUKCÍ RÁMOVÝCH STAVEB
2.1 Obecné požadavky
2.1.1. Rám budovy musí při zatížení fungovat jako jeden prostorový systém. V tomto ohledu je na spoje prefabrikovaných železobetonových konstrukcí kladen soubor požadavků: - pevnost spoje nesmí být nižší než u spojovaných prvků, aby se zabránilo předčasnému zničení konstrukce jak ve fázi montáže, tak pod vlivem provozních zatížení; - tuhost spoje by měla zajistit přenos návrhových sil protilehlých prvků, neměnnost jejich vzájemné polohy, normalizované posunutí prvků při zatížení a prostorovou tuhost budovy jako celku. Kromě toho by spoje měly být co nejuniverzálnější, technologické při instalaci, zajišťovat správné spojení prvků a být umístěny v oblastech s minimální námahou. 2.1.2. Spojení spojovaných železobetonových prvků se provádí následujícím způsobem: pro vnímání tahových sil se svařují výztužné pruty nebo vetknuté díly; pro vnímání tlakových sil jsou kromě svarových spojů švy mezi prvky monolitické; pro přenos smykových sil se zhotoví svarové spoje a uspořádají se hmoždinky do betonu.2.2. Svislé spoje sloupů
2.2.1. Svislé spoje sloupů jsou podle výpočtových a návrhových kritérií klasifikovány jako spoje pracující v excentrickém tlaku, které se doporučuje umístit do oblastí s minimálními ohybovými momenty. Požadavky na svislé spoje mají zajistit koaxiální přenos podélných sil a rozložení soustředěných tlakových napětí po průřezu. Spoje sloupků mohou být kloubové (kontaktní), tzn. vnímající pouze podélné a příčné síly nebo tuhé, určené navíc k tomu, co bylo řečeno, k vnímání ohybových momentů. Příklad provedení spojů je na Obr. 1.2.2.2. Tažnost spojů sloupů může být způsobena řadou důvodů: koncentrací tlakových napětí v důsledku zmenšené výpočtové plochy a nerovností styčné plochy spojovaných prvků; přítomnost maltových spojů nižší pevnosti; zvýšená deformovatelnost svarových spojů podélné výztuže (obr. 1, c). Při umístění spojů v oblasti s minimálními ohybovými momenty se doporučuje uvažovat pouze s lineární poddajností. 2.2.3. Tažnost spojů sloupů se zvyšuje s rostoucím zatížením v důsledku rozvoje nepružných deformací ve spojovacích prvcích. Intenzivní nárůst deformovatelnosti spoje se projevuje ve fázích úrovní zatížení 0,6-0,8 N R (N R - breaking load). Délka zóny zvýšené deformovatelnosti závisí na provedení spoje a je určena zpravidla řezem se zmenšeným průřezem (obr. 1, c).Rýže. 1. Svislé spoje sloupů: a) tuhé, s přivařením podélné výztuže; b) kloubově bez spojů podél podélné výztuže; c) spoj v sestavě a schéma rozložení podélných deformací
2.3. Prefabrikované spoje mezi deskami a sloupy
2.3.1. Spojení stropu se sloupem (obr. 2) musí zajistit přenos svislého a vodorovného zatížení ze stropu na sloupy a v případě potřeby i prostorovou tuhost rámu. V konjugaci trámový strop se sloupem, hlavním spojem, který určuje konstrukční schéma rámu, je spoj příčníku se sloupem. V případě svislých výztuh má spojení mezisloupových (spojených) podlahových desek se sloupem menší vliv na statické schéma rámu.
Rýže. 2. Spárování sloupu s prefabrikovanou podlahou
2.3.2. Spoje příčníku se sloupem se obvykle rozlišují jako kloubové - pro vyztužené rámy a tuhé - pro rámové rámy. U většiny konstrukčních řešení spočívá příčník na krátkých konzolách uspořádaných do sloupků (obr. 3, 4). 2.3.3. Ve spojovacích rámech se spoj příčníku se sloupem počítá pro vnímání svislého zatížení a vodorovného zatížení, které se vyskytuje během doby instalace. Ve spojení příčníku se sloupem jsou podpěrné zapuštěné části přivařeny zespodu a navařeny na horní části ocelových desek nebo výztužných tyčí (obr. 3, a). V horním spojení se zpravidla používají měkké oceli pro zajištění zachycení pevného ohybového momentu do 10 - 20 % rozpětí, především při montáži. Velikost momentu na podpoře závisí na směru zatížení. To je zvláště patrné u nemonolitických švů. V tažených prvcích (deskách, výztužných prutech) jsou při vypočtených maximálních zatíženích povolena napětí odpovídající meze kluzu, což vede ke vzniku zbytkové deformace a v důsledku toho ke zvýšení deformovatelnosti uzlu při střídavých živých zatíženích ve srovnání s počáteční hodnotou.
Rýže. 3. Konstrukce rozhraní příčníku se sloupem ve vazném rámu: a) se skrytou konzolou a horní montážní připojovací deskou; b) se skrytou pravoúhlou konzolou; c) schéma rozložení sil při působení vodorovného zatížení
2.3.4. Ve spojích příčníku se sloupem rámu táhla bez napojení pole podél horní zóny (obr. 3, b), po svaření nosných vetknutých částí a monolitických švů, spolu s odolností proti tlakovému tahu odpor proti otáčení příčky vůči sloupku, tzn. dochází k částečnému sevření sloupu v podlahovém disku. Pro konjugace Obr. 3 svírání je jednostranné. Působením ohybového momentu ve směru rozpětí se sestava „otevře“ (obr. 3, c) a podpěrné momenty jsou malé, protože při ohybu pracují pouze podpěrné zapuštěné díly působením ohybového momentu v opačném směru se monolitický šev stlačí a vznikne dvojice sil (obr. 3c). Protože podpěrné zapuštěné díly jsou ohebné a monolitický beton má zpravidla nižší pevnost než beton protilehlých konstrukcí, má sestava nižší ohybovou tuhost než sekce příčníku.
Rýže. 4. Sestava rámu spojující příčku se sloupem: a) s podpěrou na otevřené konzole; b) opírání se o skrytou konzolu; c) graf závislosti úhlu poddajnosti konjugace na ohybovém momentu
2.3.5. Do vazeb rámu (obr. 4) se horní výztuž instaluje podle výpočtu pro vnímání celkového ohybového momentu z vypočteného svislého a vodorovného zatížení. Spojení příčníku a sloupu se provádí přivařením nosných vetknutých dílů a v horní zóně se k vetknutým dílům nebo k vývodům výztuže sloupů a příčníků přivaří ocelové plechy - náběhy nebo výztužné pruty. U většiny návrhů spojů závisí hodnota odporu na směru ohybového momentu, podélných a příčných silách. 2.3.6. Poddajnost rozhraní rámu je způsobena zvýšenou deformovatelností nosných vetknutých částí a svarových spojů výztuže. Kromě toho může být poddajnost spojení způsobena rozvojem nepružnosti a hromaděním zbytkových deformací v prvcích spojů, což je zvláště patrné při zatíženích přesahujících (0,3 - 0,4) M R (kde M r je mezní moment podle nosná kapacita rámový spoj), jak je znázorněno na obr. 4, c. 2.3.7. Ve směru podél rozpětí desek se ve většině případů předpokládá spojení podlahy se sloupem jako kloubové. Částečné sevření sloupů v podlaze se projevuje podél linie umístění lepených distančních plechů s podélnými svarovými spoji (obr. 5, a) a když je podlaha vyrobena z žebrované desky přivařené podél nosných plošin k vetknutým částem příčníku (obr. 5, b). Mechanismus vzniku odporu, když se nosná část desek otáčí vzhledem k příčce a sloupu, je podobný mechanismu popsanému v str. 2.3.3-2.3.4 (obr. 3, c).
2.4. Spoj sloupu se základem
2.4.1. Práce spoje sloupu se základem závisí na provedení základu - plného nebo sloupového, v prefabrikovaném nebo monolitickém provedení a na deformačních vlastnostech základové půdy. V monolitickém deskové základy doporučuje se provést konjugaci pevného sloupu se základem ve formě tuhého sevření na úrovni vrcholu základu [35]. 2.4.2. Práce konjugace sloupu se sloupovým základem musí být zvážena s ohledem na interakci základu s půdou. Poddajnost je způsobena především deformacemi zeminy pod základnou základu.2.5. Spoje prefabrikovaných podlahových prvků
2.5.1. Podlahové kotouče z prefabrikovaných železobetonových desek - duté, žebrové, plné atd., položené na prefabrikovaných příčkách bez železobetonu, spojené betonovými švy (obr. 6) nebo diskrétními svarovými spoji (obr. 7) v jejich rovině jsou poddajné díky zvýšené deformovatelnosti spojů na podpěrách a mezideskových spojích. 2.5.2. V prefabrikovaných stropech existují následující typy spojů: - svislé spoje konců desek přes betonové spoje s deskami nebo nosnými konstrukcemi (viz obr. 5, a); - podélné spáry mezi deskami a okrajovými deskami se stěnami (viz obr. 5, b a 5, c); - vodorovné spoje desek podél nosných plošin s nosnými konstrukcemi (stěny, nosníky nebo příčky, obr. 5, a a 5, c).
Rýže. Obr. 5. Uzel spojení lepených vícedutinových (a) a žebrovaných desek (b) s příčkou
2.5.3. Hodně spolupráce duté desky je opatřena monolitickými švy a svarovými spoji (pro lepené a stěnové desky). Pro zvýšení přilnavosti betonu spár s konstrukcemi jsou na jejich boční ploše vytvořeny prohlubně pro vytvoření hmoždinek (obr. 8).
Obr. 6. Fragment prefabrikovaného půdorysu z dutinových desek
Rýže. 7. Fragment prefabrikovaného půdorysu z 2T desek
Rýže. Obr. 8. Typy bočních ploch dutinových desek tvořících po zmonolitnění tyto tvary mezideskových hmoždinek: a - uzavřené kruhové; b - lichoběžníkový, otevřený nahoru; c - pevná podélná
2.5.4. V podélných švech se rozlišují tři typy hmoždinek: - uzavřené kulaté hmoždinky (obr. 8, a) pracují na řezu a zajišťují společný chod desek při vertikálním a horizontálním zatížení až do stadia destrukce. Opakované působení nerovnoměrného svislého zatížení na normovou hodnotu prakticky nesnižuje pevnost mezilamelových podélných spojů; - hmoždinky otevřené nahoru ve svislém směru (přímé nebo lichoběžníkové obr. 8, b), jsou součástí práce kvůli přilnavosti monolitického roztoku k betonu desek a jeho stlačení. Tento typ hmoždinek zajišťuje společný provoz desek při vodorovném zatížení podlahového disku. Společná práce desek až do fáze destrukce při svislém zatížení je zajištěna po instalaci cementopískového betonového bloku o tloušťce nejméně 4 cm; - pevná podélná pera (obr. 8, c) zajišťují společný provoz desek při svislém zatížení. V případě vodorovných smykových sil je pevnost spoje zajištěna pouze přilnavostí betonu spoje s deskami. 2.5.5. Spolupůsobení běžných vícedutinových desek s nosnými konstrukcemi (příčníky, nosníky a nosné stěny) při vodorovném zatížení je zajištěno třecími silami a adhezí podkladní maltové vrstvy podél nosných plošin (obr. 9). Koncové spoje mezi deskami a nosnými konstrukcemi fungují pouze pro tlak a smyk kolmo k rozpětí (obr. 9).
Rýže. Obr. 9. Schéma interakce vícedutinové desky s příčkou: τ sH - tangenciální napětí v koncovém spoji při střihu desky podél příčky; τ sc - tangenciální napětí podél oblasti podepření desky na příčce během smyku a rotace desky vzhledem k příčce; σ B - tlaková napětí v koncovém svaru
2.5.6. Spolupůsobení žebrových desek s příčníky a nosníky při vodorovném zatížení je zajištěno svarovými spoji nosných vetknutých dílů (obr. 10). Spojování desek při svislém zatížení zajišťují podélné betonové spoje, které se obvykle provádějí pomocí hmoždinek.
Rýže. Obr. 10. Schéma interakce žebrované desky s příčkou: τ SH - tangenciální napětí v koncovém švu při střihu desky podél příčky; Q Zi a N Zi - síly ve svarovém spojení desky s příčkou; σ in - tlaková napětí v koncovém švu
2.6. Spoje v průchozích spojovacích deskách
2.6.1. Ploché průchozí panely tvoří železobetonový vícepodlažní rám tvořený sloupy a příčníky a kovovými táhly trojúhelníkového (půlúhlopříčného) nebo pětiúhelníkového (portálového) tvaru (obr. 11).
Rýže. 11. Průchozí panely s trojúhelníkovou (a) a portálovou (b) kovovou mřížkou
Vázané konstrukce se kladou z podmínky zajištění prostorové tuhosti objektu s přihlédnutím k omezení sil od teplotních deformací. 2.6.2. Základy pro lepené panely se vyrábějí ve formě samostatných sloupových základů, masivních železobetonová deska nebo železobetonový rám. Návrh základu závisí na velikosti rastru sloupů, velikosti působících zatížení a vlastnostech zeminy. 2.6.3. Spojení prvků spojů mezi sebou se provádí pomocí svařování styčníků, které vytváří sevření, ale konce spojů. Spojení pražců se sloupky se provádí formou přivaření pražců přes styčníky k zapuštěným dílům na bočních čelech sloupů (obr. 12, a) nebo přes styčníky přivařené do Taurusu k vnitřním zapuštěným dílům. Spojení spojů se základem se nejčastěji provádí prostřednictvím styčníků přivařených v T-kusech k vetknutým částem základu (obr. 12, b). Tyto spoje mají lineární a úhlovou pružnost v důsledku zvýšené deformovatelnosti zapuštěných dílů působením normálových a příčných sil, ohybem a také kroutícími momenty v jejich rovině.
Rýže. 12. Konstrukce rozhraní kovových pražců se sloupky (a) a základem (b) Obr.
3. PRAKTICKÁ METODA POSOUZENÍ SHODY SPOJŮ
3.1 Svislé spoje sloupů
3.1.1. Poddajnost svislé spáry sloupů se stanoví jako součet poddajností ve spárách se stejnými deformačními charakteristikami podle vzorce
(1)
Kde n a l i - počet a délka úseků spoje se stejnými deformačními vlastnostmi po délce; υ - koeficient elasticko-plastických deformací betonu; E Bi - počáteční modul pružnosti betonu; A Bi a A Si - plocha betonu a podélné výztuže; α - redukční koeficient rovný poměru modulu pružnosti výztuže a betonu. Charakter závislosti "N - δ" pro typický vertikální spoj je znázorněn na Obr. 13. Podle údajů je průměrný součinitel lineární tuhosti styčníků pro sloupy o průřezu 40×40 cm C Z = 7×10 6 kN/m.
Rýže. 13. Schéma stlačení svislé spáry sloupů
3.2. Propojení příčky se sloupem
3.2.1. V obecném případě v příčném řezu stykem příčky se sloupem působí podélné a příčné (vzhledem k příčce) síly, ohyb a krouticí moment (obr. 14). V uvažovaných návrzích spojů příčníku se sloupem se svislá podpěrná reakce přenáší na konzolu, takže vliv příčných sil na činnost rozhraní lze ignorovat.
Rýže. 14. Schéma sil působících ve styku příčky se sloupem
3.2.2. Práce na spojení příčníku se sloupem je uvažována pro dva stavy: první - švy nejsou monolitické, což odpovídá fázi instalace nebo výstavby takzvaného suchého spoje (obr. 15, a); druhá - švy jsou monolitické a beton švu je zahrnut do práce (obr. 15, b, c). 3.2.3. Ve spojích, analogicky s úseky železobetonových prvků, mohou nastat tři fáze stavu napětí-deformace: první je podmíněně elastický; druhý je elasticko-plastový a třetí je limitující z hlediska únosnosti.
Rýže. 15. Schéma změny napěťově-deformačního stavu rozhraní příčníku se sloupkem rámu rámu: a) fáze montáže (suchý spoj); b) monolitický uzel před tvorbou trhlin v natažené zóně; c) stádium po vytvoření normální trhliny ve švu
3.2.4. Jako kritérium pro mezní stav uzlového spojení sloupu s podlahou se doporučuje vzít dovolený úhel natočení nosné části příčníku nebo podlahové desky vůči ose sloupu, který je stanoven: - pro první skupina mezních stavů z podmínek pro dosažení fyzikální nebo podmíněné meze kluzu v tažené nebo tlakové výztuži, dočasné pevnosti betonového švu nebo spojovaných konstrukcí v tlaku, mezního posunu nebo oddělení vetknutých částí (obr. 16); - pro druhou skupinu mezních stavů z podmínek mezní průhyby a horizontální pohyby, stejně jako omezující otevírání trhlin.
Rýže. 16. Schéma stanovení mezního úhlu natočení příčky vůči sloupu: Δs - mezní prodloužení pro tahovou výztuž; Δ z - mezní smykové deformace vetknutých dílů
3.2.5. Součinitel úhlové tuhosti přechodu příčníku (podlahové desky) se sloupem С φ je roven poměru ohybového momentu M v uzlu k příslušnému úhlu natočení φ nosného úseku příčníku vzhledem ke sloupu С φ. osa sloupu v uzlu:
3.2.6. Úhel natočení referenčního úseku příčníku znázorněného na obr. 16 bude určeno
Kde Δ T = ∑Δ Ti a Δ C = - ∑Δ Ci - posuny v natažených a stlačených zónách (vzato s jejich znaménky); Zčervená - vzdálenost mezi čárami pro měření posunutí. 3.2.7. Pro uvažované typické spoje příčníku se sloupem se doporučuje součinitel úhlové tuhosti styčníku určit vzorcem
(4)
Kde - přírůstky posunů od jednotkových sil, v tomto pořadí, ve stlačených a natažených zónách kloubového úseku; K ni, Na Nj - koeficienty, které berou v úvahu účinek axiální tlakové síly (při absenci podélné síly se považují za rovné jedné); h 0 - pracovní výška styčníkového úseku (vzdálenost od linie podepření příčníku nebo podlahové desky ke konzole k těžišti napínané nebo stlačené výztuže). 3.2.8. Součinitel úhlové tuhosti spojení příčníku se sloupkem rámu táhla (obr. 3, a) bez zohlednění stlačeného betonu švu:
(5)
Kde 
- posunutí od jednotkových sil, resp. horního ocelového ostění, nosných vetknutých částí konzoly sloupu a příčníku, stanovené podle doporučení [27] nebo na základě experimentálních dat; K N 1, K n 2 - koeficienty zohledňující vliv podélné síly
(6)
Kde 
; d , E B , ξ, ν , ω - tloušťka spáry, modul pružnosti spárového betonu, relativní výška stlačené zóny spárového betonu, součinitel pružně-plastických deformací, součinitel úplnosti diagramu stlačené zóny; K NB 1 , K NB 2 - koeficienty, které zohledňují vliv podélné síly
|
|
(7)
Kde 
zde f(x) a l jt je funkce rozložení podélných deformací v tahové výztuži (vzatých ve formě momentového diagramu na podpěrném úseku) a zohledněná délka horní zóny tahu výztuže. V úseku s otevřenou tahovou výztuží styčníku jsou podélné deformace konstantní, proto - posuny od jednotkových sil tahové výztuže v zóně kotvení v betonu, stanovené dle doporučení [40] 3.2.10. Výraz pro součinitel úhlové tuhosti pro inverzní moment bude: 
B BSh - viz vzorec (6).
3.3. Rozhraní v prefabrikovaných podlahových kotoučích
3.3.1. Předpokládá se, že ohybová tuhost betonového mezideskového spoje je nulová, to znamená, že spoj je uvažován jako válcový závěs. Tlaková síla švu však nepůsobí podél osy bočního čela desek (obr. 17) a dochází ke stlačení mimo střed. Proto by měl být válcový závěs umístěn podél osy působení tlakové síly nebo na úrovni stlačeného okraje desky.
Rýže. 17. Podélný mezideskový spoj (a), schéma práce, kdy se desky otáčejí podél podélné osy (b) a desky se posouvají (c) Obr.
3.3.2. Tuhost mezideskového spoje ve smyku je rovna odpovídající síle způsobující jednotlivé posuny:
Csh = Qjt/d. (10)
Pro průřez spoje tloušťka t jt výška h jt a délka podél osy desky l jt dostaneme:
d = Qjt ν t jt /(G jt l jt h jt)
C Sh = Gjt l jt h jt /(ν t jt), (11)
Kde ν \u003d 1, 2 je koeficient, který bere v úvahu nerovnoměrná smyková napětí po ploše průřezu prvku. Vliv smykové tuhosti spoje na operaci spoje desek je třeba vzít v úvahu při Csh = 300 kN/m, což je výrazně méně než skutečná tuhost. Pro spáry mezi typickými dutinovými deskami je hodnota smykové tuhosti na 1 m spáry: Csh =3080·10 4 kN/m [38]. 3.3.3. Tažné síly v rovině podlahového disku dutých desek jsou vnímány v jednom směru lepenými mezisloupovými deskami, ve druhém - příčníky. 18 podle vzorce:
|
|
(13)
Rýže. 18. Výpočtové schéma pro stanovení tuhosti lepené desky v tahu v rovině podlahového disku: 1 - desky; 2 - příčky; 3 - sloupce; 4 - výztužné spoje
Kde N s = A s σ s je síla ve vázané výztuži; N sup = A sup σ sup F tr je síla k překonání tření na plošinách, kde desky spočívají na nosných konstrukcích: zde A sup a σ sup jsou oblast podpory a dosedací tlak desky na příčník; F tr je součinitel tření desky o nosnou konstrukci; - deformace lepené výztuže; Δ Z - deformace vetknuté části, stanovené podle doporučení [27]. Třecí tuhost desky s dutým jádrem se doporučuje stanovit při smykových deformacích rovných ε sd = 100 × 10 -5 . Podle [4, 14] se hodnota třecí poddajnosti vícedutinové desky vůči příčce pohybuje v rozmezí 1/ C tr = (0,3÷6) × 10 -6 m 2 /kN. 3.3.5. U stropů z žebrových desek při vodorovném zatížení stropu podpěrný spoj vnímá ve své rovině smykovou sílu, ohyb a krut (obr. 19). Celkové lineární posuny na rozhraní jsou v obecném případě součtem deformací betonu nosná konstrukce(Δ B), zapuštěné části příčky (Δ XR) a žebra (Δ XP) desky a deformace (Δ SV) spoje podél svaru
ΔXZi = AB + ΔXR + ΔXP + ΔXV. (čtrnáct)
3.3.6. Opěrné rozhraní žebrové desky se doporučuje znázornit příčkou ve tvaru tyče, jejíž průřez a délka je určena z podmínky rovnosti lineárních a úhlových deformací. Tuhost spojovacího prvku v tahu-tlaku v tomto případě bude zapsána
Kde N X je horizontální spojovací síla podél osy X. Posuny vetknutých částí se určují podle doporučení [27, 40]. Podle experimentálních dat se tuhost standardních zapuštěných dílů při působení smykových sil pohybuje v rozmezí - (1÷12) × 10 4 kN/m.
Rýže. 19. Fragment spojení žebrovaného plechu s příčkou (a) a návrhové schéma zapojení (b) Obr.
3.3.7. U monolitických spojů bude tuhost spojení žebra desky s pásnicí příčníku (viz obr. 10) při napětích stlačujících betonový spoj:
(16)
Kde je E in, A Bred and A c - modul pružnosti betonu, plocha a tloušťka monolitického švu, resp. Při působení vodorovné síly protahující betonovou spáru je tuhost spáry určena závislostí (15). 3.3.8. Tuhost spoje při ohybu spoje podpory v její rovině se určí z poměru efektivního ohybového momentu (M Z) a celkových úhlových deformací v oblasti podpory (obr. 19) podle vzorce
|
|
Rýže. 20. Schéma zkoušení zapuštěného dílu (a) a experimentální závislosti posunu zapuštěného dílu na smykové síle (b) podle zkušebních dat [11] Obr.
3.3.9. Výška a šířka přípojného úseku X a Y při pevné délce L se určí z podmínky rovnosti lineárních a úhlových deformací ze soustavy rovnic 3.3.11. Pro tyče, které vnímají tlakové síly a rotaci s monolitickými koncovými svary, se parametry průřezu určují ze soustavy rovnic (20) se zohledněním změny součinitele úhlové tuhosti v důsledku výsledného odporu proti otáčení koncového svaru. Za předpokladu, že střed otáčení na podpěře je mírně posunut, koeficient úhlové tuhosti pro monolitické švy je určen vzorcem
(20)
Kde b r je šířka okraje desky. Rozměry úseku vazby s přihlédnutím k výrazům (19) a (20) jsou určeny vzorci
|
|
Δ ZSV = Δ ZP + φ ZSV b Z , (22)
Kde Δ ZP - posunutí zapuštěné části podél okrajů desky; φ ZSV - úhel natočení zapuštěného dílu; b z - vzdálenost mezi zapuštěnými částmi desek. Dosazením hodnot složek posunutí získáme výraz pro vzájemné posunutí desek ve tvaru
|
|
Rýže. Obr. 21. Fragment spojovacích desek podél podélného švu přivařením překryvů k vloženým dílům (a) a návrhové schéma zapojení (b) Obr.
3.3.13. Ohybová tuhost spojovacích prvků mezi deskami se určuje podle schématu tyče s elasticky poddajnými příchytkami podle vzorce E, F a l- modul pružnosti, plocha průřezu a délka kovového spoje. 3.4.2. Tuhost přilnutí vzpěry k základu nebo ke sloupu skrz zapuštěnou část závisí na úhlu sklonu trhací síly a na konstrukci zapuštěné části (viz obr. 12, b). Pro portálové pražce byl průměrný koeficient tuhosti C = 1,42 × 10 6 kN/m, pro trojúhelníkové pražce - C = 1,9 × 10 6 kN/m. 3.4.3. Tuhost sevřením při úhlových deformacích pro táhla s bočními deskami (viz obr. 12, a) je výrazně vyšší než tuhost v ohybu pražců pro sloupový rastr 6 m a více. Na základě toho se v konstrukčním schématu vazného panelu doporučuje, aby spoje kovové mřížky se železobetonovými sloupy byly brány jako pevně sevřené proti otáčení. Koeficient úhlové tuhosti se podle experimentálních dat v podmíněně elastické fázi deformace pohyboval v rozmezí C = (0,05 ÷ 0,36) × 10 6 kNm/rad, v elasticko-plastické fázi - C = (0,05 ÷ 0,08) × 10 6 kNm/rad.
4. TVORBA VÝPOČTOVÝCH MODELŮ NOSNÉ SOUSTAVY STAVEBNÍ RÁMY
4.1 Obecná ustanovení
4.1.1. Prostorový nosný systém rámu se doporučuje rozdělit na ploché nosné podsystémy - podélné a příčné rámy, výztužné membrány a podlahové kotouče (obr. 22, a) 4.1.2. Podle způsobu vnímání vodorovných zatížení se rámy dělí na rámové, lepené a kombinované. Prostorová tuhost rámu rámu (obr. 22, b) je zajištěna tuhými (rámovými) spoji sloupů (pilířů) a stropů. Ve ztuženém rámu (obr. 22, c) se předpokládá, že spojení sloupů a podlah je kloubové a prostorová tuhost je zajištěna svislými opěrami - vyztuženými panely, membránami a ztužujícími jádry. U kombinovaných rámů je tuhost v jednom směru zajištěna svislými opěrami, ve druhém směru tuhým spojením sloupů s příčníky, tzn. jsou zde jak rámové, tak kloubové spoje sloupů se stropy.
Rýže. 22. Schéma prostorového rámu (a) a plochá příčná konstrukční schémata rámů (b) a spojovacích (c) rámů
4.2. Metody pro zohlednění poddajnosti uzlových vazeb
4.2.1. Výpočet pružných staticky neurčitých konstrukcí se provádí buď silovou metodou, nebo metodou přemístění. Pro konstrukce s nízkou statickou nejistotou se doporučuje silová metoda. Posunovací metoda má výhody při řešení soustav s velkou statickou neurčitostí, ale s malým počtem uzlových bodů. 4.2.2. V silové metodě se v obecném případě bere v úvahu poddajnost uzlů sečtením posunů způsobených deformacemi tyčí a poddajnosti spojů. Při formování hlavního systému jsou vyřazeny zbytečné spoje v poddajných uzlech, které omezují lineární nebo úhlové deformace v závislosti na požadovaném parametru. V systému kanonických rovnic nejsou posuvy ve vyřazených vazbách nastaveny na nulu, ale jsou brány jako rovné součinu poddajnosti sevření a reakce podpory [4]. Pro nejjednodušší staticky neurčitou konstrukci znázorněnou na Obr. 23 bude systém kanonických rovnic s přihlédnutím k poddajnosti podpor během rotace vypadat takto:
Rýže. 23. Výpočtové schéma tyče s tuhou skřípnuté konce(a) a schéma výpočtu tyče s elasticky poddajnými podpěrami při otáčení (b)
Tady|
|
Délka spárové zóny, která má zvýšenou deformovatelnost, může být různá v závislosti na jejím konstrukčním řešení. Výpočty ukázaly, že délka konečného prvku simulujícího poddajný spoj by neměla být větší než 1/6H, kde H je výška průřezu příčky.
Rýže. 24. Výpočtové schéma rozhraní prefabrikovaných železobetonových prvků pro výpočet podle MKP: a) spoje sloupů; b) spojení příčníku se sloupem
4.2.8. Charakteristiky shody a.e. u nodálních kamarádů se doporučuje vzít ze stavu
4.3. Vícepodlažní rámové rámy
4.3.1. Ploché konstrukční schéma vícepodlažních vyztužených rámů je kombinovaná konstrukce skládající se z rámové části a ztužujícího prvku - výztužné membrány (obr. 22, c). V konstrukčním schématu se spoje příčníků a desek se sloupy při výpočtu pro svislé zatížení v mnoha konstrukčních řešeních doporučují považovat za kloubové. Při působení vodorovného zatížení v důsledku návrhových faktorů popsaných v kapitole 2 dochází k částečnému omezení, které omezuje rotaci sloupů vůči prefabrikovaným podlahovým prvkům v podélném a příčném směru. Vzhled odporu vůči vzájemné rotaci prvků ve spojovacích uzlech zvyšuje tuhost podélných a příčných rámů, a tím odlehčuje vazby a tuhost membrán. Částečné sevření lze započítat zavedením dodatečných ohybových momentů do kloubových spojů příčníku se sloupem, jak je znázorněno na obr. 25, a, nebo zavedením do sestavy prvku s nižší tuhostí oproti tuhosti příčníku (obr. 25, b).
Rýže. 25. Návrhová schémata rámy vázacího rámu s přihlédnutím k částečnému sevření sloupů v podlaze: a - zavedení dodatečných opěrných momentů do kloubových spojů příčníku se sloupem; b - úvod do konstrukčního schématu řezu příčníkem se sníženou tuhostí
4.3.2. Charakteristikou částečného sevření je hodnota poddajnosti konjugace (převrácená hodnota koeficientu úhlové tuhosti). Změny pružnosti spoje příčníku se sloupkem rámu táhla v důsledku projevu nelinearity jsou nevýznamné a v praktických výpočtech je možné brát součinitel úhlové tuhosti stykové konstanty. 4.3.3. Síly v prvcích rámových klecí se výrazně mění v důsledku změny poměru tuhosti prvků rámu v procesu zatěžování (provozu). Tuhost rozhraní rámu v procesu zvyšování ohybového momentu klesá v důsledku projevů nepružných deformací v tahové výztuži, v betonu a vetknutých částech tlačené zóny nosného úseku (viz bod 2). V tomto ohledu je třeba při výpočtu svislých zatížení vzít v úvahu proměnnou poddajnost spojení příčníku se sloupem. 4.3.4. Hlavní část sil na rozhraní rámu vzniká svislým zatížením a v tahové výztuži jsou povolena napětí odpovídající meze kluzu. V důsledku toho se hromadí zbytkové deformace a působením střídavých horizontálních zatížení dochází k větší deformovatelnosti rozhraní příčka-sloup ve srovnání s tuhým upnutím. Na základě toho by při výpočtu pro vodorovné zatížení měla být shoda uzlových spojů podlahy se sloupem určena maximálními silami od svislých zatížení.
4.4. Účtování nelineárních deformací prutových prvků
4.4.1. Fyzikální nelinearitu deformace prutových prvků v pružných výpočtových metodách se doporučuje provádět na základě iterací se současnou změnou geometrie průřezu v důsledku tvorby trhlin a snížením modulu přetvoření betonu a výztuže v v souladu s jejich deformačními diagramy včetně sestupných úseků 4.4.2. Konstrukční nelinearitu deformace uzlových vazeb se doporučuje zohlednit instalací jednosměrných vazeb nebo zavedením různé tuhosti spojů v závislosti na směru deformace. 4.4.3. Při výpočtu rámů metodou konečných prvků je vhodné zohlednit nelinearitu deformace pomocí proměnného modulu pružnosti s konstantní geometrií řezů na základě diagramů, kde C φ0 je počáteční koeficient tuhosti styčníku; C φK a φ R - součinitel tuhosti kloubu a úhel natočení kloubu ve stádiu mezní únosnosti. 4.4.5. Přesné stanovení ohybové tuhosti železobetonových prutových prvků je založeno na rozložení podélných deformací prvku podle hypotézy plochých řezů a stanovení napětí pomocí aproximačních diagramů výztuže a betonu. V železobetonovém ohýbaném prvku je nerovnoměrnost deformací podél prvku při ohýbání zohledněna součiniteli ψ S a ψ B pro výztuž a beton.4.5. Podlahový kotouč vyrobený z prefabrikovaných prvků
4.5.1. Výpočtová schémata prefabrikovaných nosníkových kotoučů podlah pro výpočet vodorovných zatížení, jejichž fragmenty jsou znázorněny na obr. 6, 7, závisí především na takových faktorech, jako je typ podlahové desky, návrh podélných spojů a podmínky podepření [15, 16, 17, 19, 29-31] 4.5.2. Ke koncentraci deformací dochází v přechodových zónách prefabrikovaných konstrukcí, na základě toho se doporučuje výpočtový model podlahové buňky prezentovat ve formě (obr. 26) plošných (1) a tyčových (2) prvků. spojeny deformovatelnými vazbami (3). Účtování práce podlahy z její roviny se provádí pomocí desek a vazeb jako prostorových prvků ve výpočtovém modelu. 4.5.3. Rovinné prvky (1) simulují práci desky v horizontální rovině a ve výpočtovém modelu jsou reprezentovány konečnými prvky typu „deska“ nebo „skořepina“. Tuhost desky v její rovině je mnohonásobně vyšší než tuhost vazeb. Hlavní parametry pro prvky (1) jsou geometrie v půdorysu a přiřazení redukované tloušťky, aby se zohlednila práce desky při ohybu a kroucení.
Rýže. 26. Výpočtový model podlahové buňky (a) a schéma jejího vzniku v její rovině při absenci (b) a přítomnosti (c) výplní podélných švů Obr.
4.5.4. Tuhostní charakteristiky vazeb (3) závisí na směru deformace, který lze stanovit na základě analýzy kinematického schématu pohybu prefabrikovaných prvků disku. V obecném případě mohou existovat dvě hraniční schémata: první schéma (obr. 26, b) se vyskytuje při absenci vyplnění podélných spár, pak horizontální zatížení vedou k nezávislému paralelnímu otáčení a posunutí desek; druhé schéma (obr. 26, c) - s úplnými monolitickými švy se buňka překrytí nebo desky spojené švem pohybují jako jedna deska. Doporučení pro stanovení shody odkazů jsou uvedena v kapitole 2. 4.5.5. Jako součást podlahového disku teplotního bloku budovy budou provozní podmínky podlahové buňky záviset na velikosti rastru sloupů a jeho umístění v plánu budovy: buňka krajní řady sloupů; buňka střední řady; buňka přiléhající přímo k výztužné membráně nebo schodišťové šachtě. To zase určuje počet superponovaných vazeb mezi buňkami. 4.5.6. Při použití pevných homogenních desek jako návrhových modelů prefabrikovaných podlahových kotoučů se doporučuje zohlednit poddajnost vazeb snížením modulu pružnosti materiálu podlahy o hodnotu koeficientu K e, který je určen výrazem
5. PŘÍKLADY VÝPOČTU
Tato část uvádí příklady stanovení tažnosti spojů typických železobetonových konstrukcí, se kterými se často setkáváme v projekční praxi. Jsou uvedeny příklady výpočtu plochého příčného rámu vyztuženého rámu a fragmentu podlahového disku z dutinových desek pro působení jednotlivých vodorovných zatížení. Charakteristiky shody vložených částí jsou převzaty z experimentálních dat NIIZhB a OAO TsNIIPromzdaniy. Příklad 1. Určete lineární poddajnost svislé spáry sloupů znázorněných na obr. 27. Výchozí údaje: řez sloupy 40 × 40 cm; těžký beton třídy B20 s počátečním modulem přetvoření E b = 24000 MPa; podélná výztuž z oceli třídy AIII 4 Æ 28 - A s \u003d 24,63 cm 2, E s \u003d 200000 MPa; koeficient v = 0,45. Redukční faktor je
Společná poddajnost se rovná
|
|
Rýže. 27. Příklad svislého spoje sloupu
Příklad 2 Určete součinitel úhlové tuhosti přechodu příčníku se sloupkem rámu táhla s horní deskou, jak je znázorněno na Obr. 3, a. Počáteční údaje: plocha průřezu obložení A N = 6 cm 2 ; modul pružnosti E n \u003d 2,1 × 10 4 kN / cm 2, tuhost nosné zapuštěné části ve smyku G Z \u003d 2,5 × 10 3 kN / cm, pracovní výška sekce spoje h 0 \u003d 27 c m. Podélná síla v příčce od vodorovného zatížení větrem N = 23 k H . Mezní ohybový moment vnímaný kloubovým úsekemM i \u003d A N R n h 0 \u003d 6 × 21 × 27 \u003d 3402 kNcm
Součinitel úhlové tuhosti rozhraní Vliv podélné síly na tuhost rozhraní bude stanoven za předpokladu, že síla působí na úrovni nosného vetknutého dílu (e = 0). Pak Příklad 3 Určete součinitel úhlové tuhosti monolitického přechodu příčníku se sloupkem rámu táhla bez horní desky, znázorněného na obr Obr. 3, b, působením zpětného momentu. Počáteční údaje: pracovní výška, šířka a tloušťka spojovací části h 0 \u003d 30 cm, b \u003d 30 cm, d \u003d 2 c m; třída B12,5 spárový beton s modulem pružnosti E B = 2100 kN / cm 2, tuhost nosné vetknuté části ve smyku G Z = 2,5 × 10 3 kN / cm hypotézy rovinných řezů vyjádřením Příklad 4 Určete součinitel úhlové tuhosti rozhraní rámu příčníku se sloupem, znázorněného na Obr. 4, b v počáteční fázi a při působení návrhového zatížení. Rozpětí příčky se předpokládá 6m. Horní tažená výztuž je vyrobena z 3 Æ 36 A III. Modul pružnosti výztuže E S \u003d 2,1 × l 0 5 M P a, A s \u003d 30,54 cm 2. Spojení bylo provedeno svařením nosné vetknuté části, vanovým svařením vývodů horní výztuže a přivařením přídavných spojovacích plechů na bocích konzoly z ocelového plechu o průřezu 100 × 10 mm. Tuhost nosné vetknuté části ve smyku se předpokládá G Z = 2 × 10 5 kN/cm Uvažujme fázi montáže v nepřítomnosti monolitického betonu. V souladu s Obr. 4, b v tlakové zóně při svislém zatížení působí svarový spoj podél nosného vetknutého dílu a vyzdívky z ocelového plechu odpor rovný součiniteli tuhosti spoje v počáteční fázi s vypočtenou volnou délkou tahové výztuže. l jt, S = 17 c Když jsou spoje monolitické, zvýší se tuhost stlačené zóny a jejich zohlednění významně neovlivní pokles koeficientu úhlové tuhosti. Příklad 5. Určete, o kolik se zvětší momenty rozpětí u nosníku s vyhovujícím sevřením (viz obr. 23) ve srovnání s nosníkem s pevně sevřenými podporami. Výchozí údaje: rozpětí příčníku l = 6 m, vyrobeno z betonu třídy B30, Е B = 3250 kN/cm 2 ; moment setrvačnosti průřezu příčky J = 294652,7 cm 4. Koeficienty úhlové tuhosti akceptujeme z příkladu 4 С φ 0 = 4,7 × 10 7 k H cm a С φ ui = 2,9 × 10 7 kNcm Vypočteme parametry pro soustavu rovnic (25)
|
|
|
|
Moduly pružnosti sloupu a příčky budou E redK = 2700 × 1,14 = 3078 kN / cm 2; E redR \u003d 3000 × 1,117 \u003d 3351 kN / cm2. Protože úkolem je určit míru vlivu částečného sevření na průhyby rámu, počítáme pro jednotlivá vodorovná zatížení. Rozdělení rámu na konečné prvky se provádí následovně: délka příčných prvků se rovná výšce, tj. l r = 45 cm; délka prvku simulujícího poddajné sevření se považuje za rovna l jt = 0,1 h = 4,5 cm; délka koncových prvků sloupku odpovídá výšce podlahy. Snížený modul pružnosti prvku rozhraní je určen vzorcem (29)
|
|
Rýže. 29. Fragment prefabrikované podlahy z dutinových desek (a), výpočtový model podlahy při absenci monolitického betonu ve spárách (b) a s monolitickými podélnými spárami (c) Obr.
Pro provoz fragmentu podlahy je nutné uvažovat se dvěma schématy: bez zohlednění podélných mezideskových spojů, tzn. ve fázi instalace as ohledem na monolitické švy. Akceptujeme, že příčky překrývajícího se fragmentu podél okrajů spočívají na podpěrách, které nejsou posunuty v horizontální rovině. Vodorovné jednotlivé zatížení působí podél linie střední příčky (obr. 29, b). Výpočtový model fragmentu podlahy pro fázi montáže je znázorněn na Obr. 29, b, na kterých desky modelují prefabrikované podlahové desky, prutové prvky - příčníky, poddajné spoje - interakce mezi deskami a příčníky. Vzhledem k malosti zanedbáváme interakci mezi deskami podél podélných švů ve fázi instalace. Abychom vyloučili posun desek ve směru příčníků, zavedeme na konci každé desky další diagonální prvek spojující desku a příčku (obr. 29, b). Tuhost přídavných tyčí je záměrně nastavena na velkou. Poddajné vazby tedy fungují prakticky pouze v tahu-tlaku. Délka poddajných vazeb je rovna 17 cm. Podle údajů [2] je lineární poddajnost podél nosných plošin v důsledku sil tření a adheze rovna 1/ C f = 5,56 × 10 2 cm2/kN. Interakci podél nosných plošin modelujeme ve formě 2 tyčí (výztuž třídy A III), jejichž průřezová plocha se při zohlednění šířky desky 1,5 m rovná
|
|
stůl 1
|
Název prvku |
Tvar sekce |
Výška (průměr), cm |
Šířka, cm |
Řídicí modul, ×10 3 kN/cm? |
Diagonální připojení na podpěrách |
Náměstí Býka |
Komunikační armara |
Kruh Kruh |
Komunikace na referenčních platformách |
Koncový šev v kompresi |
Podélný šev |
tabulka 2
Výsledky výpočtu ukazují, že podlahový kotouč má značnou deformovatelnost ve fázi instalace. Největší vliv na tuhost kotouče má stav podélných švů. Díky jejich vysoce kvalitním monolitickým vodorovným posuvům lze snížit 5krát.
