Металлоконструкции в архитектуре » Классификация узлов стальных конструкций
В металлических конструкциях используют различные виды узлов. В общем случае выбор того или иного вида узла прежде всего зависит от действующих усилий и конструктивной схемы примыкания элементов. Кроме того, решение узла при проектировании быстровозводимых зданий определяется типами сечений элементов, которые в нем сходятся, технологическими и экономическими требованиями, а также их архитектурной выразительностью.
С точки зрения конструктивной работы различают в основном два типа соединений – жесткие и шарнирные.
Жесткие узлы стальных конструкций быстровозводимых зданий воспринимают и обеспечивают передачу изгибающего момента между элементами, которые сходятся в узле, не допуская взаимного поворота в защемлении. Такое примыкание придает жесткость всему каркасу здания, позволяя избежать постановки невыгодных с архитектурной точки зрения связей. Кроме того, жесткие узлы позволяют снизить прогибы в самих элементах металлоконструкций. При этом обеспечение жестких узлов при соединении элементов каркасов быстровозводимых зданий значительно повышает требования к качеству изготовления и монтажа конструкций, что тем самым делает их более дорогостоящими. Примерами жестких узлов служат сварные соединения, фрикционные на высокопрочных болтах, с использованием толстых фланцев и другие подобные решения, более подробно рассматриваемые ниже.
Жесткие и шарнирные узлы в строительных конструкциях
Шарнирные узлы выполняют таким образом, чтобы обеспечить возможность передачи только продольных и поперечных усилий, избегая изгибающих моментов. При этом в шарнирных узлах элементов каркасов быстровозводимых зданий допускается поворот между примыкающими элементами. Примерами шарнирных узлов являются соединения элементов типа «ребро-пластина» на обычных болтах, примыкания через торцевые опорные ребра и схожие решения, где в узле возможен поворот сечения. Шарнирные узлы, как правило, просты в изготовлении и монтаже и являются наименее дорогостоящими. Соответственно жесткость каркаса при этом должна быть обеспечена другими средствами – постановкой связей, ядер жесткости и т. д. Реальная работа всех узлов металлических конструкций является в той или иной степени полужесткой, податливой, так как описанные выше — строго шарнирная или строго жесткая схема — являются в известной мере идеализированными, поскольку не учитывают трение, размеры элементов и другие факторы.
Следует также учитывать, что работа узла в плоскости и из плоскости конструкции может быть организована разными способами, в зависимости от конструктивной необходимости.
В каждом конкретном случае проектирование узлов элементов зависит от передаваемых усилий и типоразмеров соединяемых элементов. Однако существуют общие правила организации необходимой конструктивной формы узлов в наиболее частых случаях проектирования, которые описаны ниже.
Основное конструктивное требование при проектировании узла в стальных конструкциях связано с равнопрочностью и жесткостью элементов, которые его образуют. В типовом многоэтажном связевом каркасе доля элементов соединений в общей стоимости может составлять 30% и более. Узлы элементов каркасов быстровозводимых зданий стараются также унифицировать в зависимости от области применения. Унификацию проводят исходя из назначения и работы соединений, а также типоразмеров и деталей креплений и элементов металлоконструкций, которые сходятся в узле.
Шарнирные соединения (пример)
Источник: mtmrt.ru
Жесткое и шарнирное соединение балок
Здравствуйте, друзья, читатели, коллеги! «Лукаринвест» продолжает свою работу для Вас!
На этот раз поговорим о соединении балок. Жестком и шарнирном.
В целом, балки опираются либо на колонны, либо на стены. Зачастую – под прямым углом, хотя существуют варианты косой опоры.
По конструктивному решению соединение бывает шарнирным и жестким. Реализуется посредством сопрягательных узлов. Само же сопряжение делится на опору сверху и боковое примыкание.
Если мы говорим о шарнирном соединении, то оно выполняет только опорную реакцию, а при жёстком соединении происходит еще и опорный момент.
Наиболее распространено именно соединение шарнирного типа. Жесткое – имеет место быть при проектировании многоэтажных строений, их каркасов в частности.
Не зависимо от вида соединения всегда необходимо четко просчитывать такие моменты, как:
1 Вычисление параметров сварных швов, заклепок, а так же болтов при проектировании сопрягательных узлов.
2 Обеспечить максимальную подгонку к опорной поверхности. Наряду с торцами ребер жесткости ( применяются для равномерного распределение нагрузки на опоры) и прочих элементов которые могут сработать на смятие конструкции.
3 Также, не менее целесообразно принимать во внимание опорное защемление в узлах шарнирного типа, а при жестком типе следует учитывать «столик» и «рыбку» (опорные моменты нижнего и верхнего пояса соответственно).
Ниже представлены иллюстрации типов опоры
1 Балки опираются на колонны.
2 Боковое примыкание балок к колоннам.
3 Боковое примыкание при помощи «столика»
4 Пример жесткого сопряжения
В свою очередь, специалисты нашей компании разработают любой необходимый Вам строительный проект в оптимальные сроки и с полным соблюдением всех необходимых норм.
Источник: kmdrus.ru
СОЕДИНЕНИЕ ШАРНИРНОЕ
Соединение, шарнирное — Шарнирное соединение Подвижное механическое нетоковедущее соединение арматуры между собой Смотреть все термины ГОСТ 17613 80. АРМАТУРА ЛИНЕЙНАЯ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 17613 80. АРМАТУРА ЛИНЕЙНАЯ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ … Словарь ГОСТированной лексики
Соединение, сферическое — Сферическое соединение Шарнирное соединение гнезда изолятора или ушка с пестиком (см. рис. ) Смотреть все термины ГОСТ 17613 80. АРМАТУРА ЛИНЕЙНАЯ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 17613 80. АРМАТУРА ЛИНЕЙНАЯ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ … Словарь ГОСТированной лексики
Соединение, цепное — Цепное соединение Шарнирное соединение двух деталей по их торовым поверхностям (см. рис. ). Смотреть все термины ГОСТ 17613 80. АРМАТУРА ЛИНЕЙНАЯ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 17613 80. АРМАТУРА ЛИНЕЙНАЯ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ … Словарь ГОСТированной лексики
Шарнирное соединение — узел крепления затвора к крюку карабина. Источник: НПБ 168 97*: Карабин пожарный. Общие технические требования. Методы испытаний 3.4 шарнирное соединение: Узел крепления затвора к крюку карабина. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ — соединение двух деталей при помощи одного валика, вокруг оси к рого каждая из деталей получает возможность независимого вращения или поворота. Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н.… … Технический железнодорожный словарь
шарнирное соединение — Подвижное механическое нетоковедущее соединение арматуры между собой. [ГОСТ 17613 80] Тематики арматура линейная … Справочник технического переводчика
шарнирное соединение (подвижной и неподвижной частей) реле — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN relay hinge … Справочник технического переводчика
Соединение палец-проушина — Шарнирное соединение двух деталей цилиндрическим пальцем (см. рис. ). Смотреть все термины ГОСТ 17613 80. АРМАТУРА ЛИНЕЙНАЯ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 17613 80. АРМАТУРА ЛИНЕЙНАЯ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ … Словарь ГОСТированной лексики
СОЕДИНЕНИЕ — (1) деталей, изделий, конструкций способы механического скрепления или сочленения составных частей для образования из них машин, агрегатов, механизмов, приборов, а также сборных элементов в строительных конструкциях с целью выполнения ими… … Большая политехническая энциклопедия
соединение — 01.03.16 соединение [ concatenation]: Средство для связывания воедино отдельных элементов данных, хранящихся на носителях данных, для формирования отдельного файла или поля данных. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Источник: dic.academic.ru
Строительная механика — Закрепления конструкции или степени свободы узлов.
Доброе утро, добрый день, добрый вечер и спокойной ночи !
На волне последних событий (битва конструкторов с моим участием, ищется по «Необычный вход в подъезд») мне кажется, было бы логично объяснить простым языком некоторые аспекты строительной механики и начать я решил с вешалки, т.е. закреплений. Если тема окажется интересной, то мы продолжим, и я постараюсь показать вам, что строительная механика может быть доступна практически каждому, на бытовом уровне.
Для массовой аудитории хватит следующих видов закрепления
1. Шарнирно неподвижная опора
2. Шарнирно подвижная опора
3. Жесткая заделка. ( рамный узел) ((Красивой фотки не нашёл)
4. свободный конец. (другой конец крановой балки, как вы можете видеть имеет рамный узел)
Так как отличить одно закрепление от другого ?
На помощь придёт понимание, а что мы собственно закрепляем ?
А закрепляем мы узлы ! Узел простым языком это базовая точка элемента, в которой он соединяется с другими элементами конструкции, допустим у балки их 2 — один в начале, другой в конце. У пластины их минимум 3 (минимальное количество точек, для построения плоскости).
Каждый узел имеет 6 степеней свободы !
Группа линейных перемещений
1 — Перемещение по оси X
2 — Перемещение по оси Y
3 — Перемещение по оси Z
Группа угловых перемещений
4 — Поворот относительно оси Х
5 — Поворот относительно оси Y
6 — Поворот относительно оси Z
Отсутствие закрепления / свободный конец / консоль
Все степени свободы доступны узлу, гуляй куда хочешь, правда не забывай что ты на поводке хД
Узнать такое в природе очень легко, так как оно банально ничем не закреплено и ни на чём не лежит.
В общем и целом это узел, перемещения которого ограничены, а хотя-бы один повороты нет. И этим поворотом в нашем случае будет поворот вокруг оси У, т.к. именно он позволяет балке изгибаться — т.е. работать.
Шарнирно подвижная опора: Допустим, балка просто лежит на 2-х опорах за счёт собственного веса. Со стороны обывателя, она ничем не закреплена, со стороны строительной механики, она закреплена от перемещений по оси Z. Ведь опора не даёт ей упасть, но при это разрешает ей поворачиваться как угодно. И данная опора будет оставаться шарнирно подвижной, пока балка узел опирания балки, может перемещаться по плоскости опоры.
Шарнирно НЕподвижная опора: Как только запретили балке перемещать узел опирания во всех трёх направлениях, узел стал шарнирно неподвижным. Однако при этом, это всё ещё шарнир пока мы не запретим углы поворота этого узла относительно оси У.
Жесткое закрепление: Полное и безоговорочное лишение узла ВСЕХ степеней свободы. Идеальный жесткий узел, это все стыки в монолитных конструкциях.
В природе легко опознается если при поворот и перемещение любого элемента, влекут такие-же изменения во всех присоединённых элементах.
Таким образом, я надеюсь мы разобрались, что «закрепление» это условное название для всех видов ограничения степени свободы узла, и это не всегда подразумевает наличие специального механизма или устройства. Даже просто лежать, уже значит быть «закреплённой» на строительном языке.
Источник: pikabu.ru