Троицкий - Проектирование металлических конструкций
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
ИНФОРМАЦИОННЫЙ РЕФЕРАТИВНЫЙ СБОРНИК
МОСКВА 1970
ПРЕДИСЛОВИЕ
Вопросы действительной работы опорных соединений разрезных балок на сварных накладках к стенкам (УНС), несмотря на широкое применение этих соединений, до сих пор не были изучены, методика их расчета отсутствовала.
Статья т.т. Троицкого и Левитанского, помещенная в настоящем сборнике, посвящена экспериментально-теоретическому исследованию сварных соединений балок на вертикальных накладках. Это исследование показало, что УНС рано переходят в упруго-пластическую стадию работы, однако имеют высокую степень надежности при статических воздействиях и нормативных деформациях балок.
В результате работы установлен сортамент этого типа соединений для прокатных балок с расчетными реакциями, значительно превышающими рекомендованные до сих пор. Кроме того, УНС допускают учет опорных моментов в балках величиной до 10-15% от балочных.
ОПОРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ РАЗРЕЗНЫХ БАЛОК НА ВЕРТИКАЛЬНЫХ НАКЛАДКАХ, ПРИВАРИВАЕМЫХ К СТЕНКЕ БАЛКИ (УЗЛЫ УНС)
Инж. П.Н.ТРОИЦКИЙ, к.т.н. И.В.ЛЕВИТАНСКИЙ
§ 1. ВВЕДЕНИЕ
Опорные узлы балок конструктивно чрезвычайно разнообразны. Наиболее целесообразно сгруппировать их по степени зацепления или податливости концов балок на опорах:
1. Опорные узлы разрезного типа, допускающие значительный поворот концевых сечений балки и не вызывающие больших опорных моментов в балке, которая рассчитывается в этом случае по шарнирной схеме.
2. Опорные узлы рамного типа или жесткие соединения, не допускающие поворота концов балок на опорах и воспринимающие полные моменты защемления.
Все известные разновидности опорных узлов разрезного типа в той или иной мере стесняют свободный поворот концевого сечения балки и, следовательно вызывают в узле дополнительный момент от частичного защемления балки. Даже при малом значении этого момента в узле разрезного типа возникают, как правило, значительные напряжения, снижающие несущую способность узла на восприятие поперечной силы, а в отдельных случаях приводящие к разрушению узла.
Поэтому при проектировании узлов разрезного типа вполне оправдано стремление уменьшить их жесткость настолько, чтобы устранить влияние момента частичного защемления балки. В отечественной практике проектирования распространены узлы опирания балок через опорные планки (рис.1).
В американской практике широкое распространение получили узлы с опорными уголками (рис.2), опорными столиками (рис.З) и вертикальными уголками (рис.4). Эти узлы стандартизированы, и таблицы их несущих способностей вошли в справочник Американского института стальных конструкций (АJSC). Все перечисленные узлы обладают весьма малой жесткостью и с достаточной степенью точности момент частичного защемления балки в них можно не учитывать.
В силу целого ряда конструктивных преимуществ в промышленных и гражданских сооружениях Советского Союза для крепления разрезных балок нередко используются узлы на вертикальных накладках (рис.5). Они гораздо жестче других узлов, перечисленных выше, и в них возникают значительные моменты от частичного защемления балок. В дальнейшем эти узлы будут именоваться УНС (узел, накладки, стенка балки).
Несмотря на широкое применение подобных узлов в металлоконструкциях самых различных зданий и сооружений, до сих пор отсутствует достаточно обоснованная методика их расчета. В то же время, недостаточная выясненность действительной работы узлов ограничивает их использование. Хотя, по имеющимся рекомендациям этот узел разрешается использовать при реакции до 10 т, известны случаи использования узла УНС при реакциях свыше 100 т.
Оценка деформаций 9 жесткости узла в целом, определению момента в узле от частичного защемления балки, определению несущей способности узла, работающего на одновременное действие поперечной силы и изгибающего момента, и посвящается настоящая работа.
Узел УНС (риср5) имеет две планки максимальной высоты, шириной а-