Ступенчатые колонны
При проектировании здания одним из главных его элементов являются колонны. На эти тонкие, изящные конструкции приходится колоссальная нагрузка от:
- веса покрытия, которое состоит из настила, балок настила, балок или стропильных ферм. Эта гигантская сама по себе нагрузка может увеличиться на вес подстропильных балок, если пролет очень велик;
- снега на крыше;
- собственного веса;
- веса кранового оборудования и перемещаемого груза.
При проектировании объекта одним из ключевых вопросов будет наличие или отсутствие кранового оборудования.
Если технология производства предполагает, что для осуществления выпуска требуется перенос крупногабаритных или тяжелых элементов вдоль линии, то это подъемно-транспортное оборудование должно иметь крепления.
Чтобы опереть крановое оборудование на колонне выполняется выступ или ступень. Эта ступень должна иметь габариты, достаточные для безопасного опирания подкранового рельса, по которому будут двигаться кран и тележка.
Ступенчатые колонны состоят из двух частей, верхняя часть колонны, расположенная над рельсом имеет относительно небольшую высоту, она должна выдержать вес от стропильных конструкций и покрытия. Нижняя часть колонны, несет нагрузку и от верхней части и от крана, ее сечение больше, как и длина.
В составных сплошных колоннах обе части выполнены из сплошных сечений, а в сквозной колонне одна из ветвей держит конструкцию кровли, а вторая конструкцию подъемно-транспортного оборудования.
Траверса – это специальный конструктивный элемент, который позволяет выполнить передачу усилий с верхней части колонны на нижнюю часть.
Конструирование и расчет сопряжений верхней и нижней частей колонны
При конструировании сопряжения верхней и нижней части важно правильно выполнить компоновку сечения и определиться с габаритами сечений. В этом сопряжении осуществляется передача усилий от верхней части колонны к нижней и любые неточности могут привести к образованию дополнительных моментов.
Нагрузка от одной части к другой передается с помощью траверсы. Этот элемент представляет собой сплошной металлический лист. В верхней части колонны предварительно выполняются прорези, в которые заводится траверс. Чтобы избежать дополнительного трения, ширина прорези должна быть больше, чем ширина траверса.
Снизу траверса опирается на ветви нижней части или нижняя часть колонны, работает на изгиб. Чтобы увеличить жесткость этого элемента к траверсе привариваются верхнее и нижнее ребро, которые также вырезаются из листовой стали.
Чтобы выполнить расчет траверсы определяют комбинацию усилий, сконцентрированных в нижнем сечении, при котором момент нагружает внутреннюю полку колонны и давление кранов максимально.
Наибольшая реакция фиксируется на правой опоре, ее величину определяют из уравнения равновесия
Рисунок 1. Узел сопряжения верхней и нижней части колонны. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Ширина опорного ребра принимается конструктивно, так же как и толщина плиты. Высота траверсы определяется как разница между половиной высоты нижней части колонны и толщиной ребра жесткости, выступающей вниз частью ребра.
Для траверсы выполняются следующие проверки:
- проверка по нормальным напряжениям;
- проверка прочности на срез;
- проверка длины сварного шва.
Если при выполнении проверки по нормальным напряжениям, значения превышают предельно допустимые, то назначают больший размер ребер жесткости и проводят проверку вновь. Возле места стыка в процессе производства участки продольных швов оставляют незаверенными. Приступая к монтажу на площадке сначала выполняют длинный стыковой шов, а позже выполняют сварку швов в полках. Позже при усадке здания, эти незаверенные участи вытягиваются.
Работы по сварке металлоконструкций на заводе выполняются с помощью автоматической сварки, что гарантирует их высокое качество. На строительной площадке не менее важно соблюдать требования по поддержанию качества выполняемых работ с учетом их сложности и ответственности.
