Сопряжения ригеля с колонной

3.2.1. В общем случае в сечении стыка ригеля с колонной действуют продольная и поперечная (относительно ригеля) силы, изгибающий и крутящий момент (рис. 14). В рассматриваемых конструкциях стыков ригеля с колонной вертикальная опорная реакция передается на консоль, поэтому влияние поперечных сил на работу сопряжения можно не учитывать. Рис. 14. Схема усилий, действующих в узле сопряжения ригеля с колонной

3.2.2. Работа сопряжения ригеля с колонной рассматривается для двух состояний:

первое - швы не омоноличены, что соответствует стадии монтажа или конструкции так называемого сухого стыка (рис. 15, а); второе - швы омоноличены и бетон шва включается в работу (рис. 15, б, в). 3.2.3. В стыках, по аналогии с сечениями железобетонных элементов, могут возникать три стадии напряженно-деформированного состояния: первая - условно-упругая; вторая - упруго-пластическая и третья - предельная по несущей способности. Рис. 15. Схема изменения напряженно-деформированного состояния сопряжения ригеля с колонной рамного каркаса: а) стадия монтажа (сухой стык); б) омоноличенный узел до образования трещин в растянутой зоне; в) стадия после образования нормальной трещины в шве

3.2.4. Критерием предельного состояния узлового сопряжения колонны с перекрытием рекомендуется принимать допустимый угол поворота опорного сечения ригеля или плиты перекрытия относительно оси колонны, который определяется:

-для первой группы предельных состояний из условий достижения физического или условного предела текучести в растянутой или сжатой арматуре, временного сопротивления сжатию бетона шва или стыкуемых конструкции, предельного сдвига или отрыва закладных деталей (рис. 16); -для второй группы предельных состояний из условий предельных прогибов и горизонтальных перемещений, так же предельного раскрытия трещин. Рис. 16. Схема к определению предельного угла поворота ригеля относительно колонны: Δs - предельные удлинения по растянутой арматуре; Δz - предельные деформации сдвига закладных деталей

3.2.5. Коэффициент угловой жесткости узла сопряжения ригеля (плиты перекрытия) с колоннойС_φ равен отношению изгибающего момента

М в узле к соответствующему углу поворота φ опорного сечения ригеля относительно оси колонны в узле:

(2)

3.2.6. Угол поворота опорного сечения ригеля, показанного на рис. 16 определится

где ΔT = ∑ΔTi и ΔC = - ∑ΔCi - перемещения в растянутой и сжатой зонах (принимаются со своими знаками); Zred - расстояние между линиями измерения перемещений.

(3)

3.2.7. Для рассматриваемых типовых узлов сопряжения ригеля с колонной коэффициент угловой жесткости стыка рекомендуется определять по формуле

где - приращения смещений от единичных усилий соответственно в сжатой и растянутой зонах сечения стыка; KNi, КNj - коэффициенты, учитывающие влияние осевого сжимающего усилия (при отсутствии продольной силы принимаются равной единице); h0 - рабочая высота сечения стыка (расстояние отлинияопирания ригеля или плиты перекрытия на консоль до центра тяжести растянутой или сжатой арматуры).

(4)

3.2.8. Коэффициент угловой жесткости сопряжения ригеля с колонной связевого каркаса без учета сжатого бетона шва:

где - смещения от единичных усилий соответственно верхней стальной накладки, опорных закладных деталей консоли колонны и ригеля, определяемые по рекомендациям или на основе экспериментальных данных;

(5)

K_N1, K_n2 - коэффициенты, учитывающие влияние продольной силы

(верхние знаки принимаются при совпадении усилий от изгибающего момента и продольной силы в нижней зоне); е - эксцентриситет продольной силы относительно линии опирания ригеля на консоль.

При действии обратного момента необходимо учитывать возможность потери устойчивости верхней связи.

3.2.9. При действии момента противоположного знака в омоноличенных торцевых швах для узлового сопряжения ригеля с колонной связевого каркаса без верхней накладки, показанного на рис. 3, б коэффициент угловой жесткости равен:

где; d, EB, ξ, ν, ω - толщина шва, модуль упругости бетона шва, относительная высота сжатой зоны бетона шва, коэффициент упруго-пластических деформаций, коэффициент полноты эпюры сжатой зоны;

(6)

К_NB1, K_NB2 - коэффициенты, учитывающие влияние продольной силы

здесь m - коэффициент, зависящий от формы эпюры напряжений в бетоне сжатой зоны (3 - для треугольной, 2 - для прямоугольной). Высота сжатой зоны определяется из условия равновесия сечения.

3.2.9. Коэффициент угловой жесткости рамного сопряжения в монтажной стадии, т.е. без учета работы бетона шва на сжатие (рис. 15, а):

где здесь f(x) и ljt - функция распределений продольных деформаций в растянутой арматуре (принимается по форме эпюры моментов на опорном участке) и длина учитываемой зоны растяжения верхней арматуры.

(7)

На участке с открытой растянутой арматуры стыка продольные деформации постоянны, поэтому - перемещения от единичных усилий растянутой арматуры в зоне анкеровки в бетоне, определяемые по рекомендациям.

3.2.10. Выражение для коэффициента угловой жесткости при обратном моменте будет иметь вид:

В выражениях (7 и 8) при определении коэффициентов КN1 и KN2 необходимо учитывать правило знаков, описанное для выражения (5).

(8)

3.2.11. Коэффициент угловой жесткости сопряжения рамного узла с учетом работы бетона шва на сжатие и образования нормальных трещин в бетоне шва растянутой зоны (рис. 15, в):B_BSh- см. формулу (6).

(9)

Монтаж металлических подкрановых балок. Монтаж металлических подкрановых балок укрупненными блоками. Вычертить схемы монтажа.Принципы проектирования стройгенпланов.

Стальные подкрановые балки укладывают на стальные или железобетонные колонны. Во втором случае к монтажу приступают только после набора бетоном в соединении колонны с фундаментом не менее 70% проектной прочности.

Балки массой до 20 т устанавливают в целом виде одним краном, а от 20 до 100 т - одним краном или спаренными механизмами. В качестве грузоподъемных механизмов применяют стреловые, башенные и козловые краны.

Установка подкрановых балок целыми элементами на постоянные опоры 1 - колонна, 2 - балка, 3 - блок подкрановой балки, 4 - траверса, 5 - монтажная лестница, 6 - оттяжка, 7 - приставная лестница, 8 - монтажный кран. Подкрановые балки в зависимости от их массы и грузоподъемности кранов на опоры устанавливают одним из следующих способов: в целом виде в каждом шаге колонн на постоянные опоры или отдельными элементами на временные опоры. Такие опоры, расположенные в местах стыковки элементов, являются также рабочим местом монтажников при установке элементов и сборке соединения в стыке.

Стропуют балки за две точки методом обхвата с использованием универсальных стропов либо четырехветвевым - за проушины. Для этих целей также применяют траверсы, клещевые и рычажно-прижимные устройства.

Место установки подкрановой балки готовят двое монтажников с площадок, закрепленных на колонне. В подъеме, установке и выверке балки участвует все звено, состоящее из пяти монтажников. При подъеме два монтажника с помощью оттяжек удерживают балку от раскачивания.

По команде бригадира (звеньевого) поданную балку монтажники принимают на уровне 20...30 см от площадки ее опирания. Положение установленных балок контролируют по рискам продольной оси на балке и колонне (они должны совместиться), а при наличии ранее установленной балки в смежном пролете - по рискам на этой балке. Соответствие верхней плоскости подкрановой балки проектной отметке устанавливают по риске на колонне. При необходимости легкие балки перемещают монтажными ломами, а тяжелые - домкратами. Для изменения положения балок по высоте под их опорное ребро укладывают стальные строганые пластины.

Составной частью подкрановых конструкций являются тормозные горизонтальные балки и фермы, которые вследствие их большой гибкости очень неудобны для подъема. В ряде случаев подкрановые балки устанавливают в проектное положение вместе с тормозными балками или фермами. Тяжелые подкрановые балки в целом виде устанавливают двумя кранами.

Монтаж тяжелых балок 1 - кран, 2 - опора монтажная, 3 - подкрановая балка; I…IV - последовательность монтажа.

С целью повышения точности монтажа и снижения при этом затрат ручного труда тяжелые подкрановые балки рекомендуется устанавливать с принудительной точностью. Для этого на боковые грани подкрановой колонны крепят центрирующий стержень, фиксирующую и опорную планки. При установке балки следят за тем, чтобы осевая риска колонны совпала с проектной осью подкрановой балки. Вырез фиксирующей планки должен соответствовать отметке низа центрирующего стержня, приваренного по оси балки. Если пролет подкрановой балки достигает 24 м, ее изготавливают и доставляют на стройку по частям. Части балки транспортируют к месту монтажа и производят укрупнительную сборку непосредственно под местом монтажа у основания колонн. Так как вес балки в этом случае выходит примерно 45-65 т, монтаж выполняется двумя кранами.