Сращивание балок: Сращивание балок перекрытия по длине — Elite-k

Содержание

Сращивание балок перекрытия по длине

Деревянное перекрытие — типичное решение для частного дома.

Как все устроено

Дерево хвойных пород является наиболее востребованным материалом для строительства межэтажных и чердачных перекрытий в частном доме. Основная причина очевидна — невысокая по сравнению с монолитным железобетоном или готовыми плитами цена.

Кроме того: перекрытие по деревянным балкам, в отличие от плитного, может быть смонтировано без услуг погрузочной техники, что тоже обеспечивает существенную экономию.
От монолитного оно выгодно отличается тем, что не требует сооружения опалубки.

  1. Обеспечить их достаточную несущую способность при расчетных долговременных нагрузках;
  2. Выполнить эффективную межэтажную шумоизоляцию;
  3. Если речь идет о перекрытии над неотапливаемым подвалом или под неэксплуатируемым чердаком — организовать достаточно эффективную теплоизоляцию, соответствующую требованиям климатической зоны, в которой вы проживаете.

Первая задача решается подбором оптимальных сечения и шага балок. Максимальная длина деревянной балки перекрытия обычно ограничена 6 метрами — длиной поставляемого производителями бруса камерной сушки; при большем пролете сооружаются промежуточные несущие стены или опорные колонны.

Длина бруса ограничена размерами камер сушки.

Для решения второй и третьей задач межбалочное пространство заполняется утеплителем — стекло- или минеральной ватой, пенополистиролом, эковатой и прочими материалами. Их выбор — тема для отдельного исследования; на нем мы не станем заострять свое внимание.

Типичная конструкция утепленного перекрытия такова:

  • На боковые поверхности балок в их нижней части набиваются черепные бруски сечением от 40х40 мм .

Крепление черепных брусков.

  • По ним без крепления укладываются доски толщиной от 25 мм.
  • По настилу расстилается пароизоляционная пленка . Она перекрывает и доски настила, и балки.
  • Между балками укладывается утеплитель .
  • Сверху он застилается гидроизоляцией (чаще всего в этой роли выступает обычный полиэтилен с проклеенными швами между полотнами).
  • По гидроизоляции настилается черновой пол — непосредственно по балкам (при достаточной толщине половой доски) или по перпендикулярным им лагам. В первом случае между балками и настилом набивается контробрешетка — рейка толщиной 20 мм, оставляющая под настилом просвет для вентиляции.

Структура утепленного перекрытия.

Расчет несущей способности

Как рассчитать деревянные балки перекрытий при известных пролете и шаге?

Общая информация

Максимальный пролет нами уже упоминался: он ограничен длиной поставляемого бруса. Однако оптимальным значением пролета для деревянных несущих конструкций считаются 2,5 — 4 метра. Среди прочего, меньший пролет позволяет обойтись брусом меньшего сечения, что удешевляет конструкцию перекрытия.

Оптимально использование в качестве балок бруса с прямоугольной формой сечения. Его высота должна относиться к ширине как 1,4:1. В этом случае мы получаем максимальную несущую способность при опять-таки минимальных расходах.

Однако: реальные сечения деревянного бруса заставляют несколько отклоняться от оптимальной пропорции размеров.

Балка должна опираться на стену как минимум 12 сантиметрами свой длины от края.

Опирающийся на стену край гидроизолируется со всех сторон, кроме торца. При заделке торца непроницаемым для влаги материалом торцы рано или поздно загниют из-за отсутствия естественной сушки.

При расчете межэтажных перекрытий обычно используют расчетное значение полной нагрузки (собственный вес перекрытия и эксплуатационная нагрузка) в 400 кгс/м2. Однако для неэксплуатируемых чердаков это значение может быть уменьшено.

Холодный чердак нетребователен к прочности перекрытия.

Таблицы сечений

Начнем с подбора сечения прямоугольного бруса для нагрузки 400 кгс/м2 при разных значениях пролета и шага между балками.

Шаг/пролет200 см300 см400 см500 см600 см
60 см7,5х10 см7,5х20 см10х20 см12,5х20 см15х22,5 см
100 см7,5х10 см10х17,5 см12,5х20 см15х22,5 см17,5х25 см

При сооружении чердачного перекрытия под неэксплуатируемым чердаком расчетная нагрузка может лежать в пределах 150 — 350 кгс/м2. При шаге между балками в один метр их сечения в сантиметрах должны быть следующими:

Расчетная нагрузка, кгс/м2/ пролет, см300400500600
1505х146х188х2010х22
2005х167х1810х2014х22
2506х1607х2012х2016х22
3507х1608х2012х2220х22

Еще одна таблица содержит минимальные диаметры круглых балок (оцилиндрованного бревна) при нагрузке 400 кгс/м2 и шаге 1 метр.

Пролет, смДиаметр бревна, см
20013
30017
40021
50024
60027

Сращивание и усиление

Как нарастить деревянную балку перекрытия, если приобретенный вами брус имеет длину меньше необходимого пролета?

Первое и основное: при любом способе сращивания полученная балка будет иметь намного меньшую прочность, чем цельнодеревянная. Идеальным решением будет строительство дополнительной несущей стены с уменьшением пролета. Как вариант — под места сращивания устанавливаются подпорные колонны.

Подпорная колонна в середине пролета резко уменьшает нагрузку на изгиб.

Как удлинить деревянную балку перекрытия, если нагрузка на нее незначительна (например, наверху находится неэксплуатируемый чердак)?

Наиболее надежный способ — соединение двух брусьев без уменьшения толщины каждого из них. Элементы просто соединяются стальными шпильками с широкими шайбами внахлест; дополнительно усилить соединение можно, проклеив его казеиновым, альбуминовым клеем или обычным ПВА.

Важно: места сращивания при о
тсутствии подпорных стен или колонн располагаются вразбежку, со смещением от балки к балке. В этом случае несущая способность перекрытия будет максимальной.

Еще одно неплохое решение — сооружение сборных балок из трех широких досок небольшой толщины (25 — 50 мм). И в этом случае соединения досок встык внутри каждой балки и между смежными балками располагаются вразбежку; доски проклеиваются по длине и дополнительно стягиваются шпильками.

Сборные балки из трех тонких досок.

Как усилить деревянные балки перекрытия при возросших требованиях к их несущей способности (например, при превращении холодного чердака в мансарду)?

Способов не так уж много:

  1. Возведение подпорных колонн или стен с уменьшением пролета;
  2. Подшивка к каждой балке дополнительной доски или бруса по всей длине, от стены до стены.

В последнем случае полезно знать одну тонкость:

  • Подшивка бруса того же сечения сбоку увеличивает несущую способность балки вдвое.
  • Увеличение высоты балки в 2 раза (подшивка такого же бруса снизу или сверху) увеличит несущую способность уже вчетверо.

Наращенные по высоте балки дают максимальное увеличение несущей способности.

Так как укрепить деревянные балки перекрытия путем подшивки к ним дополнительной доски или бруса?

  1. Ставим в середине пролета под каждую вторую балку временные подпорки из бруса, убирая прогиб перекрытия.
  2. Свободные от колонн балки усиливаем накладками из бруса или доски. Расположение и толщина накладки выбирается с учетом расчетных нагрузок и высоты помещения; способ крепления — клеевой шов с дополнительной фиксацией шпильками с широкими шайбами или оцинкованными накладками.
  3. Переставляем подпорные колонны и повторяем операцию с оставшимися балками.

Любопытно, что значительно увеличить жесткость балок можно с помощью обыкновенной фанеры толщиной 18 — 22 миллиметра. Она нарезается полосами шириной, равной высоте балок, и после устранения прогиба перекрытия подпорными колоннами приклеивается к каждой балке с обеих сторон с фиксацией гвоздями или саморезами с шагом 15 — 25 сантиметров.

Разумеется, и здесь обязательна разбежка поперечных швов — и на каждой отдельной балке, и между смежными балками.

Балка с усилением фанерой.

Утепление

Инструкция по сооружению утепленного перекрытия нами уже приведена; однако расчет утепляющего слоя в зависимости от применяемого материала и климатических условий нуждается в комментариях.

Основное свойство любого утеплителя — его теплопроводность. Чем она ниже, чем лучшее утепление обеспечивается слоем фиксированной толщины.

Для каждого региона страны в зависимости от зимних температур в нем российским СНиП 23-02-2003 предлагаются собственные нормы теплового сопротивления ограждающих конструкций.

Тепловое сопротивление складывается из сопротивления каждого из слоев стены или перекрытия; однако именно для перекрытий свойствами настила, паро- и гидроизоляции можно пренебречь, поскольку их теплоизолирующие качества серьезно уступают таковым у любого современного утеплителя.

95% теплоизоляции обеспечиваются уложенным между балок утеплителем.

Толщина слоя утеплителя рассчитывается по простейшей формуле: она равна произведению расчетного теплового сопротивления и коэффициента теплопроводности выбранного теплоизоляционного материала.

Важный момент: все значения приводятся в единицах СИ; соответственно, результат мы получим в метрах.
Для вычисления слоя утеплителя в сантиметрах его достаточно умножить на 100.

Очевидно, для расчета не хватает только справочных данных. Чтобы избавить читателя от их поиска, приведем эти значения здесь.

ГородНормированное тепловое сопротивление перекрытия, (м2*С)/Вт
Архангельск4,6
Калининград3,58
Москва, Пенза, Саратов4,15
Краснодар2,6
Астрахань3,6
Оренбург4,49
Пермь5,08
Тюмень4,6
Омск4,83
Екатеринбург4,38
Сургут5,28
Красноярск4,71
Чита5,27
Хабаровск4,6
Владивосток4,03
Петропавловск-Камчатский4,38
Магадан5,5
Анадырь6,39
Верхоянск7,3

Суровый климат Верхоянска заставляет серьезно озаботиться утеплением.

УтеплительТеплопроводность в сухом состоянии, Вт/(м2*С)
Пенопласт С-250,04
Экструдированный пенополистирол0,031
Пенополиуретан0,04
Стекловата (маты)0,05
Пеностекло0,1
Базальтовая вата0,042

Уточним: реальные значения теплопроводности могут меняться в зависимости от плотности материалов и атмосферной влажности.
Зависимость в обоих случаях линейная: рост плотности и влажности ведет к увеличению теплопроводности.

Давайте в качестве примера своими руками выполним расчет утепления перекрытия над холодным подполом для дома, построенного в Астраханской области.

Утеплитель — базальтовая вата.

На фото — плитный утеплитель на основе базальтовой ваты.

  1. Нормированное теплосопротивление из верхней таблицы берется равным 3,6 (м2*С)/Вт.
  2. Теплопроводность базальтовой ваты равна 0,042 Вт/(м2*С).
  3. Минимально необходимая толщина утеплителя, таким образом, равна 3,6*0,042=0,1512 метра, или 15 сантиметров.

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на все накопившиеся у читателя вопросы. Дополнительную информацию о строительстве перекрытий по деревянным балкам можно получить из видео в этой статье. Успехов!

Сращивание стропил по длине: методы

MesterulManole

4314 0 0

Пример того, как из двух коротких балок можно сделать одно длинное и прочное стропило

Часто при сборке кровельного каркаса стандартной длины, пиломатериалов недостаточно. Эту проблему помогает решить сращивание стропил по длине. Я расскажу об актуальных способах, позволяющих правильно нарастить доски и брусья. В итоге вы сможете собрать прочные стропила нужной длины, из тех пиломатериалов, которые есть в наличии.

Зачем сращивать стропила

Иллюстрации Причины для сращивания пиломатериалов
Недостаточная длина пиломатериалов. Решили строить кровельный каркас своими руками? Имейте ввиду, что максимальная длина доски, которую вы сможете поставить на ребро составляет 6 метров.

Разумеется, такой длины будет недостаточно даже для строительства крыши на типовом доме 6×6 метров.

Возможность снизить вес пиломатериалов. С увеличением длины доски пропорционально увеличивается ее поперечное сечение, а значит растет вес.

Если нужно сделать легкий, но прочный каркас для вальмовых и полувальмовых крыш, будет правильно покупать не цельные тяжелые пиломатериалы, а нарастить доску и получить стропило нужной длины с небольшим сечением и приемлемым весом.

Возможность сэкономить на стоимости пиломатериалов. Две спаренные доски 200×50 мм обойдутся дешевле чем брус 200×100 мм.

То есть, строительство кровельного каркаса из наращённых элементов обойдётся дешевле.

Сэкономить деньги при сборке стропильной системы можно покупая древесину не естественной влажности (30%), а камерной сушки (12%). Несмотря на то, что сухая доска стоит дороже, ее потребуется меньше, так как она характеризуется большей прочностью на изгиб в сравнении с пиломатериалами естественной влажности. То есть, выбирая сухую древесину, можно купить доски с меньшим сечением, чем планировали.

Базовые методы сращивания стропил

Иллюстрации Описание
Внахлест. Совмещаемые деревянные элементы сводятся с нахлестом 1 метр. Крепление выполняется 10 гвоздями или оцинкованными саморезами, расположенными в шахматном порядке.

Рассмотренный способ годится для изготовления стропил длиной до 7 метров. То есть, оптимальный вариант использовать пиломатериалы длиной 6 и 3 метра. Учитывая нахлест 1 метр как раз получаем обозначенные 7 метров.

Внахлест (усиленный вариант). Обычное наращивание внахлест позволяет получить добавочный метр относительно максимальной длины балки 6 м. Усиленный вариант делает возможным при том же соединении увеличить длину не до 7, а до 9 м.

Для этого соединение выполняется на гвозди и на шпильки с накидными шайбами и гайками. Между совмещаемыми элементами закладывается уплотнитель.

Крепление узла шпильками М12 выполняем в шахматном порядке. В том же порядке вбиваем гвозди.

Крепежные элементы располагаются в шахматном порядке для того, чтобы избежать растрескивания древесины.

Сращивание встык с применением накладок. Торцы совмещаемых элементов обрезаются под углом 90°. С обеих сторон совмещения прикладываются деревянные планки длиной 1 метр. Узел скрепляется 10 гвоздями или саморезами, расположенными в шахматном порядке.

Такой способ позволяет без усиления собирать стропила диной до 9 метров. Усиление крепежного узла болтами позволяет выполнять сращивание балок перекрытия длиной до 10 метров.

Удлинение с усилением. Поверх одной доски накладываются две составные балки. Узел скрепляется гвоздями или оцинкованными саморезами.

В промежуток между двух смежных досок с одинаковым шагом укладываются обрезки балок. Каждая вставка фиксируется также, как и узел сращивания.

Такой способ позволяет удлинить стропило не более чем на 2 метра. Способ повсеместно применяется при установке кобылок для формирования кровельного свеса по краю ската.

Сращивание брусакосым прирубом. На торцах сращиваемых деталей делаем наклонные запилы (врубки). Длина запила должна равняться двойной высоте сечения. Толщина торцов запила должна равняться 15% от высоты сечения бруса.

Совмещенное сечение сверлится под болт с диаметром 12 мм. В отверстие вставляется оцинкованный болт и стягивается гайкой через предварительно поставленные шайбы.

При правильном выполнении запила сечение под нагрузкой (пластичный шарнир) не должно иметь раскачиваний и смещений.

Такой способ пригодится если нужно сделать длинный брус под коньковый прогон, мауэрлат или лежень.

При выборе пиломатериалов обратите внимание на то, чтобы вся древесина была одной породы и имела одинаковый процент влажности. Только при соблюдении этих рекомендаций по всем стропилам в кровельном каркасе будет равный прогиб под нагрузкой.

Фотообзор с примерами сращивания стропил

На фото показано, как удлинить накосные стропила, соединяя пиломатериалы внахлест

Соединение внахлёст — самое простое, но по прочности уступает соединению, выполненному встык. По поверхности одной доски на длину примыкания выстилается джутовая лента. Поверх уплотнителя укладывается доска и узел скрепляется болтами в шахматном порядке. Кроме болтов в соединение вкручиваются саморезы.

Иллюстрации Как срастить стропила встык
Распиловка деталей. Совмещаемые торцы должны быть обрезаны под прямым углом, так чтобы они идеально совпали без каких-либо зазоров. Поэтому края совмещаемых балок режем не ножовкой, а дисковой пилой.

На этом же этапе нарезаем накладку, которая скрепит стыкованные пиломатериалы.

Стыковка деталей. Перед тем как соединить две доски встык, выстилаем поверх них джутовую ленту или аналогичный уплотнитель.

Укладываем поверх стыка усиливающий элемент и высверливаем сквозные отверстия под болты. В отверстия вбиваем болты и переворачиваем весь узел изнанкой кверху.

Затягиваем гайки. Накидываем на концы болтов шайбы и накручиваем гайки. Ставим конструкцию на ребро и с обеих сторон затягиваем крепление гаечными ключами. Свободные края болтов срезаем болгаркой под гайку.
Забиваем гвозди. Кроме болтового крепежа места соединения нужно зафиксировать гвоздями и делать это удобнее на уже установленных стропилах.

Гвоздь вбиваем примерно наполовину, так чтобы его конец вышел с обратной стороны на 2 см. Конец загибаем, но не впрессовываем в дерево. Вбиваем гвоздь до упора и полностью вбиваем его конец в дерево.

Если все сделано правильно, конец гвоздя не просто прижмётся к балке, а войдет в нее крючком.

Удлинение стропил кобылками

Иллюстрации Описание
Установка стропил. Стропильная система строится с тем расчетом, чтобы балки от конька достали до мауэрлата.

То есть, после этого нам придется нарастить часть необходимую для устройства свеса ската и карниза.

Подготовка материалов. Для наращивания заготавливаем обрезки доски той длины, которой недостаточно для формирования свеса.

Ширина и толщина заготовленных обрезков может быть меньше ширины и толщины установленных стропил.

Крепим кобылки. Обрезки доски крепим к краю стропил так чтобы вылет за мауэрлат был одинаковым. Для большей прочности в кобылках по внутренней стороне делается вырез, которым деталь ляжет на края несущей стены и получит дополнительный упор.

Подведем итоги

Теперь вы знаете, как правильно увеличить длину стропильных ног, а значит, сможете собрать кровельный каркас, используя пиломатериалы стандартных размеров. Если по предложенным инструкциям остались вопросы, задавайте их в комментариях к статье.

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен 12 декабря 2017г.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора — добавьте комментарий или скажите спасибо!


Последние ответы на форуме

Возможно вас заинтресуют

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Половые балки 👉 монтаж половых балок, устройство перекрытия

Когда основная работа по возведению жилья почти завершена, капитальные стены подняты, можно приступить к созданию перекрытий. Для этого придется приготовить половые балки. Лучше использовать цельный материал нужного размера. Однако если нет возможности приобрести или изготовить балки самостоятельно, и доступен только материал меньшего размера, чем нужно, в этом случае потребуется выполнить правильное наращивание половых деревянных балок.

Чтобы получить полноценную балку нужного размера, отбирают несколько небольших кусков и соединяют их. Важно чтобы куски были с одинаковым сечением. Особое внимание уделяют надёжности соединений, чтобы потом удлинённый материал можно было применить для перекрытия и не бояться, что под воздействием нагрузки от уложенных лаг он лопнет в месте скрепления.

Цельные балкиСращённые балки

Теперь давайте определимся с тем, что такое лаги, и зачем они нужны. Лаги – это брусья, которые изготовлены из дерева. Они представляют собой основу, на которую укладывается деревянный настил. Лаги монтируют поперёк будущей укладки напольного покрытия. Конструкция, которая выполнена из лаг, считается несущей, поэтому она должна отличаться высокой степенью надёжности и хорошими прочностными характеристиками. Помимо этого, она должна быть ровной, в этом случае верхние края уложенного на балку бруса образуют горизонтальную целостную поверхность.

Чтобы создать качественное перекрытие, лаги нужно правильно уложить на основание. Выделяется три варианта:

  • укладка лаг из бруса на балки для устройства пола;
  • укладка по опорным столбикам;
  • установка по основанию из бетона.
Лаги на бетонном полу

Давайте рассмотрим, как выполняется укладка лаг из бруса подпол по бетонному полу и по балкам.

Монтаж по балкам

Балки из дерева выполняют несущую роль в перекрытии. Это своего рода опоры. Их укладывают продольно. Балками служат брусья большого сечения, железобетонные перемычки, металлические профили или бревна.

Последний балочный вариант материала изначально обладает неровной поверхностью, что затрудняет работу. Среди всех вариантов самым лучшим решением считается деревянный брус с прямоугольным или квадратным сечением. К тому же если случится так, что брус недостаточно длинный, в этом случае можно выполнить соединение несущих деревянных балок, и удлинить их до нужного размера.

Схема соединения кротких брусков

Когда балки уложены, на них устанавливают лаги, на которые потом крепят доски. Здесь важно выдерживать правильное расстояние между балками. Так как балки и лаги деревянные, то для их соединения используют саморезы или шпильки. Установка последних выполняется через проделанное сквозное отверстие. На рынке предлагаются специальные крепёжные элементы, которые существенно упрощают крепление деревянных балок и лаг. Такой крепёжный элемент изготовлен из металла и имеет вид уголка с отверстиями.

Важно! От верхнего края лаг требуется абсолютная ровность. Поэтому прежде чем крепить доски к балкам, их хорошенько выравнивают. Ведь потом на лаги укладывается пол, а все напольные материалы требуют плоского и гладкого основания под монтаж.

👷‍♂️ Не менее важная информация по теме: Как усилить половые лаги

Установка лаг на основание из бетона

Для устройства деревянного пола в городской квартире рекомендуется применять лаги. Их монтаж на бетонный пол выполняется легко, главное, чтобы само основание было ровным и прочным. Правда, о ровности бетонного пола в этом случае можно и умолчать,  такая лаговая конструкция допускает наличие перепадов. А теперь о том, как выполняется монтаж и фиксация доски к бетонному полу. Здесь применяется три способа:

  • Крепление доски выполняется через брус насквозь. Крепёжными элементами служат анкеры или саморезы.
  • На самовыравнивающие элементы крепления.
  • На небольшие рейки длиной в 10-15 см. Для изготовления реек применяют брус. В народе такой способ монтажа называется «укладка на бобышки».

Если перекрытие крепится насквозь, то здесь главное – приготовить в бетонном полу нужное количество отверстий под элементы крепежа и правильно уложить лаги. Отверстия делаются с помощью перфоратора. А вот с бобышками дела обстоят несколько трудней, здесь придется сначала выполнить их монтаж, фиксируя к бетонному полу, и лишь потом укладывать на них лаги. Укладка доски на бетонный пол с использованием выравнивающих механизмов – самый легкий метод создания лаговой конструкции.

На рынке встречаются выравнивающие механизмы в разных вариантах исполнения, для их создания производители используют прочную пластмассу и металл. В основе выравнивающей конструкции задействовано болтовое соединение. Важно, чтобы крепежный элемент свободно выдерживал значительные нагрузки. К бетонному полу такой механизм надёжно фиксируется с применением анкеров, а деревянные доски к нему закрепляются способом болтового соединения.

Варианты крепежных элементов

Важно! При установке балки в стену вокруг неё оставляют воздушный зазор небольшого размера. Чтобы балка не сидела жёстко, на её торце делают подкосы с углом наклона от 60 до 80 градусов.

Крепление лаг к бетонному полу

Каким способом выровнять деревянные лаги

Здесь применяется специальная технология, которая обеспечит качественный результат. Итак, на определённой высоте у противоположных стен нужно выставить две лаги из качественного бруса. Их укладывают в одинаковой горизонтальной плоскости. Выставить их таким образом не представит особой трудности, если применить для такой работы уровень. Если есть возможность достать лазерный уровень, тогда задача существенно упростится, потому что подобный инструмент наиболее точно выставит деревянные лаги в плоскостях.

Лаги, уложенные в одной плоскости

Если нужно приподнять лагу с одной или другой стороны, то в этом месте под неё кладут нужного размера деревянную подставку. А если конец доски требуется наклонить вниз, тогда с её нижнего торца снимают слой дерева. Нижний торец – это то место, которым уложенная доска упирается на деревянную балку, именно там делают подкосы. Вслед за тем как обе лаги правильно установлены, между ними натягивают верёвку (провисы недопустимы) в несколько рядов. Получится прямая горизонтальная плоскость, по ней в дальнейшем укладывают лаги.

Использование лаг и несущих балок помогает получить прочное и надёжное основание-подпол, которое свободно переносит значительные нагрузки. На такое основание можно уложить любой материал под настил напольного покрытия.

Надёжное основание под укладку напольных покрытий

Сращивание балок пола и их усиление

Что делать, если балочный вариант перекрытия не может быть выполнен из-за недостаточной длины бруса? В этом случае выполняют сращивание нескольких кусков досок одного сечения. Однако стоит помнить, что удлинённая балка менее прочная. Если есть возможность, лучше не сращивать брус, а уменьшить размер пролёта, который требуется перекрыть. Если такой возможности нет, тогда под те места, где выполнено сращивание досок, ставят подпорные колонны.

Каким образом добавить длину брусу, если на него не будут воздействовать большие нагрузки? Здесь лучшим вариантом станет соединение двух лаг методом накладки конца одной доски на конец другой. При таком соединении толщина каждой из них остаётся такой же, как и раньше. Чтобы усилить место сращивания, сначала место соединения промазывают клеевым составом и потом окончательно фиксируют шпильками.

Есть и другие варианты для наращивания бруса, но какой бы вы из них ни предпочли, в первую очередь нужно правильно определиться с технологией соединения и способом крепежа. Это поможет получить качественные и надёжные элементы балочной конструкции, которая свободно выдержит интенсивные нагрузки.

Чтобы лучше понять, как правильно сращивать доски, посмотрите видео:

Средняя оценка оценок более 0 Поделиться ссылкой

Устройство междуэтажных перекрытий в домах Naturi. Блог Naturi

Основное исполнение междуэтажного перекрытия в домах Naturi® — с балками из массивной или клееной древесины. Разрез конструкции междуэтажного перекрытия изображен на рис. 13.

Междуэтажное перекрытие монтируется на двухрядную перфорированную закладную доску (обвязку) стен Naturi®.

Состав элементов междуэтажного перекрытия:

— два ряда распределительного бруса толщиной 100 мм. Сращивание элементов каждого ряда осуществляется встык. Места сращивания в смежных рядах не совпадают;
— балки, концы которых соединены с распределительным брусом через металлические опоры балок. Балки образуют несущую решетчатую конструкцию перекрытия; 
-маячковые рейки, расположенные по нижней кромке балок перпендикулярно балкам; 
— чистый потолок первого этажа по низу перекрытия, например: из деревянной профилированной обшивки; 
— пароизоляция по балкам;
— лаги из деревянных строганных брусков над балками. Лаги образуют решетчатую конструкцию с шагом, достаточным для устройства сплошного основания чистого пола; 
— звукоизоляция в пространстве между лагами. Для звукоизоляции применяется упругий композиционный материал из растительных волокон и лавсана, объединенный в плиты по технологии термоскрепления. Материал химически безвреден, не выделяет с воздушную среду дома вредных веществ.
Дополнительная звукоизоляция в пространстве между балками может быть установлена, при этом пленочный пароизоляционный слой должен быть расположен между изоляцией маячковой рейкой; 
— слой гидроизоляции паропроницаемой из специальной полимерной пленки; 
— основание чистого пола в виде сплошного настила из фанеры или цементно-стружечных плит; 
— чистый пол (по выбору).

Рис. 13. Междуэтажное перекрытие в домах Naturi®.

Устройство чердачных перекрытий в домах Naturi®

Основное исполнение чердачного перекрытия в домах Naturi® — с балками из массивной или клееной древесины.

Особенности устройства чердачных перекрытий.

— расчетная нагрузка на чердачное перекрытие принимается меньшей величины по сравнению с междуэтажным перекрытием. При этом, как правило, несущая часть чердачного перекрытия аналогична междуэтажному перекрытию; 
— теплоизолирование чердачного перекрытия выполняется аналогично теплоизолированию цокольного перекрытия;
— потолки помещений второго этажа аналогичны потолкам первого этажа;
— ходовой настил и изоляция со стороны чердака должен обеспечивать возможность технического обслуживания стропильных конструкций, предупреждать задувание ветра в теплоизоляцию перекрытия, предупреждать увлажнение теплоизоляции конденсатом и капельной влагой из-за случайного воздействия.

Состав элементов чердачного перекрытия:

— два ряда распределительного бруса толщиной 100 мм (функция – мауэрлат, традиционный русский термин – повальная слега). Предназначены для распределения нагрузки от стропил на стены. Сращивание элементов каждого ряда осуществляется встык. Места сращивания в смежных рядах не совпадают;
— балки, концы которых соединены с распределительным брусом через металлические опоры балок. Балки образуют несущую решетчатую конструкцию перекрытия;
— маячковые рейки, расположенные по нижней кромке балок перпендикулярно балкам;
— пароизоляция по маячковым рейкам; 
— чистый потолок первого этажа по низу перекрытия, например: из деревянной профилированной обшивки;
— теплоизоляция в пространстве между балками. Для теплоизолирования применяется упругий композиционный материал из растительных волокон и лавсана, объединенный в плиты по технологии термоскрепления. Материал химически безвреден, не выделяет с воздушную среду дома вредных веществ;
— лаги из деревянных строганных брусков над балками. Лаги образуют решетчатую конструкцию с шагом, достаточным для устройства сплошного ходового настила в чердачном помещении;
— дополнительная теплоизоляция в пространстве между лагами;
— слой ветро, гидроизоляции паропроницаемой из специальной полимерной пленки;
— ходовой настил из досок или строительных плит.

Разрез конструкции междуэтажного перекрытия изображен на рис. 14.


Рис. 14. Чердачное перекрытие в домах Naturi®.

Русский Фахверк: соединения для наращивания бруса

Работая с брусом, мы как правило имеем дело со стандартными размерами. В частности, самая распространенная длина бруса в России – 6 метров. Нестандартные размеры всегда ведут к увеличению стоимости материалов. Поэтому, когда нам нужна балка длиной, например, в 11 метров, мы сталкиваемся с необходимостью продольного наращивания бруса. Рассмотрим основные соединения, которые применяются для этой цели в фахверковом строительстве.

Самый простой и примитивный способ – это сращивание в пол-бруса. Такой метод применяется обычно в тех случаях, когда на увеличенную балку не будут воздействовать силы продольного растяжения, а также вертикальные и боковые силы, которые могут вызвать смещение деталей. Для надежности соединение стягивается нагелями.

Далее остановимся подробнее на более сложных узлах.

Для предотвращения продольного смещения деталей при незначительном растяжении сочленение в пол-бруса усложняется угловой зарубкой контактной площадки.

Следующий вариант продольного сочленения двух балок используется в тех случаях, когда необходимо усилить сопротивление вертикальным силам, которые могут работать на излом узла,
а также боковым силам, действию которых противостоит небольшой зуб на оконечности соединения.
Помимо нагелей, для фиксации деталей узла можно использовать клинья, которые в забитом состоянии распирают соединение и делают его более жестким.
Представленные выше узлы характерны симметричностью деталей, а следовательно легко изготавливаются по одному шаблону.

Далее рассмотрим несколько сочленений на основе совмещения шипа и паза. Самое простое –  шип в треть бруса и открытый паз. Кстати, такой узел можно использовать и для несложных угловых соединений.

Аналогичный узел с дополнительным шипом и закрытым пазом обеспечивает сопротивляемость боковым смещениям деталей. Следующий узел также хорошо противостоит боковым силам. Оба эти варианта подходят и для удлинения вертикальных стоек.
Ласточкин хвост или в простонародье сковородень в пол-бруса тоже очень распространенное и надежное соединение, особенно когда речь идет о сопротивлении силам продольного растяжения.
Рассмотрим еще несколько распространенных шипо-пазовых соединений.

Теперь обратимся к вариантам косого сочленения, известного под названием голландского замка или голландского зуба. Самый простой вариант –  соединение без дополнительных врубок. Как и вариант в прямого сращивания в пол-бруса, который мы показали в самом начале, этот узел предназначен для удлинения бруса в условиях незначительных боковых, вертикальных и продольных нагрузок.
Следующий вариант исполнения голландского замка может быть применен для соединения вертикальных столбов, поскольку благодаря дополнительному зубу хорошо сопротивляется боковым смещениям.
Классический голландский замок можно назвать вариантом повышенной надежности, поскольку в расклиненном состоянии он дает очень прочное соединение. К тому же этот узел выглядит очень красиво и часто используется в тех случаях, когда он виден в интерьере.
Под конец хочется показать еще один вариант продольного наращивания бруса, в котором используется мощная деревянная шпонка или перемычка. Этот вариант также хорошо использовать с клиньями.

читайте также о других соединениях, применяемых в фахверке:

элементы жесткости фахверкового каркаса


методы наращивания, удлинения и соединения стропил

Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.

Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.

К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.

Учтем, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.

В качестве опоры принимается как установленная в пролет промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать, как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.

Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:

  • Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обоих частей стропилины скрепляются болтом.
  • Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
  • Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.

Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.

Вариант 1: Метод косого прируба

Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.

Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок, согласно следующим стандартам:

  • Глубина определяется формулой 0,15 × h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
  • Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2 × h.

Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 × L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. Расстояние откладывается от центра опоры.

Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, Ø его равен Ø стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.

Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.

Вариант 2: Сплачивание досок

В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчетном расстоянии, равном 0,21 × L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.

Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.

Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепеж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать.

Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:

  • Крепеж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
  • Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15 × d, где d это диаметр гвоздя.
  • Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.

Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесем внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.

Вариант 3: Лобовой упор

Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.

Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:

  • Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
  • Длина накладок определяется формулой l = 3 × h, т.е. они обязаны быть не меньше, чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
  • Накладки выполняются из материала, толщина которого не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.

Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепежных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.

Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчетах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, т.е. по нормальной схеме придется рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.

Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.

При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, Ø отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.

При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.

Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 × h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 × h.

Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:

  • Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
  • Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
  • Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.

Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.

Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Видео-пример одного из способов соединения пиломатериалов:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.

Сращивание балки настила над опорной стойкой

Для большей прочности всегда лучше использовать неразрезную балку без швов. Имеются габаритные пиломатериалы длиной до 20 футов, которые подходят для большинства применений. Однако, если ваш пролет превышает 20 футов (как на изображении ниже), вам, вероятно, потребуется соединить несколько досок, чтобы сформировать балку. Для этого вы должны перекрыть отдельные части балки так, чтобы они располагались в шахматном порядке, если это возможно. Лучше всего иметь одну сплошную доску над стойкой, позволяющую одному стыку падать на столб.Перекрывающиеся швы объединяют прочность и предотвращают растрескивание швов по всей длине балки. Всегда разделяйте балку на столб.

Спланируйте заранее и разложите балку на земле над опорами перед установкой. Например, вы можете использовать 2-2x10x10 и 2-2x10x20, чтобы сформировать 30-футовую балку с одним швом, установленным над двумя промежуточными стойками. Вы также можете использовать аппаратные приложения, такие как ленточные стяжки или пластины для крепления гвоздями, чтобы еще больше закрепить соединение. Поскольку эти разъемы не особенно привлекательны, вы, вероятно, захотите спрятать их за лицевой панелью или на внутренней стороне балки.

В этом случае нам пришлось соединить 2 секции балки на центральной стойке со швом.

Прикрутите первую часть балки к стойке с надрезом.

При прикреплении первой половины балки к зубчатому винту опорной стойки 6×6 через центр 2×10. Это будет удерживать 2×10 на месте, пока вы не установите вторую часть балки 2×10.

Просверлите 2 сквозных отверстия на краях каждой секции балки через балку и надрез в стойке 6×6.Совместите отверстия на расстоянии 2 дюйма от верха, низа и края балки.

Выньте трещотку из гнезда.

Используйте ключ-трещотку, чтобы затянуть упорные болты 1/2 «x 6» с одной стороны каждой секции балки через балку и стойку с надрезом. Используйте шайбы, чтобы защитить балку от чрезмерного затягивания. Вы также можете использовать зажимные болты длиной 8 дюймов.

Это законченный вид стыка балок над опорной стойкой. Обратите внимание на то, что обе секции балки выровнены.

Конструкция стыка стальных балок | Smartbuild Engineering Ltd

Расчет конструкций для проектирования стыковых соединений стальных балок

Мы выполняем расчеты стыков стальных балок в соответствии с проектными нормами BS5950 или Еврокод 3, гарантируя, что ваше стыковое соединение соответствует стандартам строительных норм.

Наши инженеры-строители спроектируют ваше стыковое соединение в соответствии с вашими точными размерами балки и требованиями к нагрузке и предоставят проектные расчеты, принятые отделами управления зданием по всей стране.

Быстрое обслуживание и подробный вывод

В стандартной комплектации мы поставляем подробные чертежи соединений и инструкции по установке, чтобы изготовители точно знали, что делать, а установщики точно знали, как должно быть выполнено соединение.

Наша быстрая онлайн-служба обеспечивает быстрое выполнение работ, помогая вам избежать задержек и выполнять ваш проект в соответствии с графиком. Вы также можете связаться с нами для уточнения цены.

Быстрое обслуживание и подробный вывод

В стандартной комплектации мы поставляем подробные чертежи соединений и инструкции по установке, чтобы изготовители точно знали, что делать, а установщики точно знали, как должно быть выполнено соединение.

Наша быстрая онлайн-служба обеспечивает быстрое выполнение работ, помогая вам избежать задержек и выполнять ваш проект в соответствии с графиком. Вы также можете связаться с нами для уточнения цены.

Зачем нужно стыковое соединение на болтах?

Болтовые стыковые соединения — это самый быстрый и простой способ соединения стальных балок на месте с гарантированным качеством, позволяющий избежать риска возгорания и трудностей с контролем качества при сварке на месте.

Уменьшение длинных балок до более коротких и более управляемых секций часто необходимо для облегчения транспортировки, безопасного обращения или облегчения монтажа, особенно при установке стальных конструкций в переоборудованных чердаках и существующих зданиях.

Какой тип стыкового соединения?

Болтовое стыковое соединение может быть выполнено с использованием стыков «закрывающая пластина» или болтовых стыков «торцевая пластина» (см. Изображения). Оба предназначены для передачи изгибающего момента и поперечных сил через соединение, позволяя сращенной балке вести себя как сплошной элемент, и у каждого из них есть свои плюсы и минусы — дополнительную техническую информацию см. В рамке ниже.

Размер и толщина стальных пластин, марка, диаметр и количество болтов, а также характеристики сварного шва (где применимо) варьируются в зависимости от размера балки и приложенных нагрузок, поэтому очень важно, чтобы стыки были разработаны для каждого применения.

(PDF) Поведение железобетонных балок с ненадлежащими соединениями внахлест до и после модернизации путем сварки арматуры

конструкции. Согласно им и по настоящему ре-

результатов, «активированные» 

могут быть основаны на 



с 







, с помощью «прерывистые» отношения, как на Рисунке 14.

Рисунок 14. Предлагаемое соотношение между 

и

для

кругов, по крайней мере, при монотонных действиях.

 Требуются дополнительные тесты и калибровки, и

находятся в стадии завершения в лаборатории. RC / NTUA, как для монотонных, так и для циклических нагрузок

на полностью притертых стержнях в

высоконапряженных зонах элементов RC; некоторые из

вопросов, «заслуживающих» дальнейшего изучения, уже упоминались в предыдущих параграфах этого документа.

ССЫЛКИ

ACI Com. 408 отчетов; 408.1р, 408.3р.

ACI 318R-95 и -08, главы 12 и 21.

Балаж, Г.Л. 1991. Усталость сцепления. ACI Mat. J., 88 (6)

Biskinis, D.E. И Фардис, М. 2007. Влияние стыков внахлест на сопротивление

и способность к циклической деформации железобетонных элементов.

Beton und Stahlbetonbau, Sonderheft English, 102.

Bond in Concrete (BIC), 1

st

Int’l Symp., Paisley, 1982, P. Bar-

tos (ed.), 2

nd

Int’l Symp., Riga, 1992, A. Shudra (ed.), 3

rd

Int’l Symp., Budapest, 2002, G. Balázs et al. (ред.)

Bousias, S. et al. 2004 г. Сейсмическая модернизация колонн ЖБИ с нахлестом

стыков. 13 WCEE. Ванкувер.

Кэрнс, Дж. И Артур, П. 1979. Прочность стыков внахлест в колонках RC

. ACI J., № 76-14.

Кэрнс, Дж. И Джонс, К. 1995a.Расщепляющие силы, создаваемые связкой

, Маг. бетонной смеси, 47 (171).

Кэрнс, Дж. И Джонс, К. 1995b. Влияние геометрии ребра на

прочности стыков внахлест. Mag. бетонной смеси, 47 (172).

Кэрнс, Дж. 2006. Справочные документы для нового fib MC

2010 (см. Fardis 2009).

CEB Bull. d ’Info. нет. 131, 1979; нет. 151, 1981; нет. 161, 1983;

нет. 210, 1991.

CEB-FIP MC 1990 (окончательный вариант), 1991.Бык. d ’Info. №№

203 ÷ 205. Лозанна.

Cho, J. — Y. & Pincheira, J.A. 2004. Нелинейное моделирование

RC колонн с короткими стыками внахлестку. 13 WCEE. Ванкувер.

Choi, E. et al. 2009. Сейсмическая модернизация колонн RC за счет проводов NiTi

и NiTi Nb SMA. 8 ESOMAT. Прага.

Choi, O. et al. 2003. Адгезия сильно оребренных арматурных стержней

к бетону при циклических нагрузках. Fib Symp. на

ЖБ сооружениях в сейсмических регионах.Афины.

Ciampi, V. et al. 1982. Гистерезисное поведение деформированной арматуры

отжимных стержней при сейсмических воздействиях. 7 ECEE. Афины.

Дарвин Д. и Грэм Э. 1993. Влияние высоты деформации

и расстояния между ними на прочность соединения арматурных стержней. ACI Str.

J., 90 (6).

Darwin, D. et al. 1996. Критерии длины разработки для обычных арматурных стержней с условной

и высокой относительной площадью ребер, ACI

Str. Дж., 93 (3).

EC 2, EN 1992-1-1: 2004.

EC 8-1, EN 1998-1: 2004; EC 8-3, EN 1998-3: 2005.

Einea, P. et al. 1999. Соединения внахлест в замкнутом бетоне. ACI Str.

J., № 96-S104.

Eligehausen, R. et al. 1982. Локальные зависимости τ деформированных

стержней при обобщенных возбуждениях. 7 ECEE. Афины.

Элигехаузен, Р. и Леттоу, С. 2007. Справочные документы для

нового fib MC 2010 (см. Fardis 2009).

Фардис, М.N. et al. 2004. Сейсмический отклик колонн RC с

стыков внахлест. Res. Rep., Univ. Патр (по-гречески).

Фардис, М.Н. 2009. Сейсмическое проектирование, оценка и модернизация

бетонных зданий (на основе EC 8). Дордрехт: Спрингер.

fib (CEB-FIP) Бюл. нет. 10. 2000 г. Отчет о состоянии дел

по приклеиванию арматуры в бетон. Лозанна.

fib (CEB-FIP) MC 2010 (первый полный черновик). Бык. №№ 55 и

56.Лозанна.

Гамбарова П.Г. и другие. 1989. Стяжка железобетонная после раскола крит-

. Материал и конструкции, РИЛЕМ.

Гамбарова П.Г. и Росати, Г. 1996. Облигация и дробление в ЖК

. Материалы и конструкции, RILEM,

Гергели П. и Уайт Р. 1980. Сейсмический расчет стыков внахлест

в RC. 7 WCEE. Стамбул.

Джуриани Э. 1981. Экспериментальное исследование закона сцепления-скольжения

деформированных стержней в бетоне.IABSE Coll., DELFT.

Ichinose, T. et al. 2004. Влияние размера на прочность сцепления гнутых стержней de-

. Строительные и строительные материалы. ELSE-

VIER, научное направление.

Лукоза, К. и др. 1982. Поведение RC-соединений внахлест при последней циклической нагрузке. ACI J., № 79-63.

Lura, P. et al. 2002. Трехмерное КЭ моделирование распространения трещин раскола

. Mag. Бетонной Рес., 54 (6).

Мелек, М. и Уоллес, Дж.2004. Циклическое поведение RC-колонок

с короткими стыками внахлестку. ACI Str. J., № 101-S79.

nGCSI, 2012. Новый греческий кодекс структурной оценки

и вмешательства. EPP / GR, Афины.

Orangun, C.O. et. al. 1977 г. Переоценка данных испытаний по длине разработки и стыков

. ACI J., 74 (3).

Paulay, T. 1982. Соединения внахлест в EQ — резистивных RC-колонках.

ACI Str. J., 78 (6).

Полей, Т. и Пристли, М.J.N. 1992. Сейсмическое проектирование железобетонных и каменных зданий

. Нью-Йорк: Джон

Wiley & Sons.

Рем, Г. 1968. Основные принципы соединения стали

и бетона. Цементно-бетонное объединение, № 134

(на английском языке).

RILEM / CEB / FIP Рек. 1982 и 1983 гг. Испытание на прочность соединения арматурной стали

. RC5, испытание балкой и RC6, испытание на вытягивание. РИЛЕМ.

Sener, S. et al. 1999. Размерные эффекты при разрыве стыков

стальных стержней в бетонных балках.ASCE J. Str. Разд., 125 (6).

Shima, H. et. Al. 1987. Микро- и макромодели облигаций в

RC. J. of the Fac. Engg, 39 (2), Univ. Токио.

Созен, М. и Моэле, Дж. 1990. Разработка и соединение внахлест

отрезков для деформированных арматурных стержней в бетоне. Отчет

в PCA и CRSI.

Тассиос, Т.П. 1983. Физико-математические модели для повторного проектирования

поврежденных конструкций. IABSE Symp. Венеция.

Тепферс, Р.1973. Теория связи применена к перекрывающимся 10 стыкам арматуры для деформированных стержней. Calmers Univ.

Тех., 73 (2). Гетеборг.

Tepfers, R. 1979. Растрескивание бетонного покрытия вдоль анкерных

деформированных арматурных стержней. Mag. Бетонной Рес., 31

(106).

Tepfers, R. 1980. Напряжение сцепления вдоль притертых арматурных стержней.

Маг. бетонной смеси, 32 (112).

Яннопулос, П.Дж. и Тассиос, Т.P. 1991. Осевые элементы ЖЦ

при монотонных и циклических воздействиях. ACI J., 88 (1).

Zuo, J. & Darwin, D. 2000. Прочность соединения обычных стержней и стержней с большой относительной площадью ребер

в нормальном и высокопрочном бетоне

. ACI Str. J., № 97-S65.

РЕЗКИ И СВЯЗКИ

РЕЗКИ И СВЯЗКИ

Иногда изготовителю требуется разрезать балку, чтобы получить форму тройника. из формы I. Это делается путем разделения сети.Выпуск внутренние напряжения, заблокированные в балках во время прокатки на заводе-изготовителе процесс приводит к изгибу или деформации разделенных деталей при резке балок, если только процесс расщепления тщательно контролируется.

Рекомендуемая процедура резки и раскалывания балки — это сначала резка. балку на желаемую длину, а затем действуйте следующим образом:

Рисунок 3-36.-Сборный стол и стальное хранилище.

Рисунок 3-37.-Местное соединение.

1. Сделайте надрезы длиной около 2 футов (60 см), оставив 2 дюйма (5 см) неповрежденный металл между всеми разрезами и на конце балки (рис. 3-38). В качестве разрез сделан, остудите сталь за горелкой струей воды или мокрой мешковина.

2. После того, как сделана раскол и балка остынет, прорежьте металл между пропилами, начиная с центра балки и двигаясь по направлению к концы в порядке, показанном на рисунке 3-38.

Процедура раскалывания балки также очень хорошо работает при раскалывании плиты и рекомендуется при изготовлении брусков из листового металла. Многократные разрезы от пластины могут быть производится путем смещения процедуры разделения перед разрезанием промежутка между прорези. Если используется эта процедура, убедитесь, что вся пластина остыла. что бруски не деформируются и не гнутся.

ШАБЛОНЫ

Когда деталь необходимо произвести в большом количестве, сначала изготавливается шаблон, а затем задание выложено по шаблону.Шаблон — это любой узор из листового металла, обычная шаблонная бумага, дерево или другой подходящий материал, который используется в качестве руководство по предстоящей работе. Шаблон может иметь точный размер и форму соответствующий кусок, как показано на рисунке 3-39,

Рисунок 3-38.-Порядок раскроя балки.

видов 1 и 2, или он может покрывать только те части изделия, которые содержат отверстия или прорези, как показано на видах 3 и 4.Когда отверстия, порезы и изгибы должны быть в готовом изделии, пилотные отверстия, штампы и выемки в шаблоне должен точно соответствовать желаемому месту в готовом изделии. Шаблоны для коротких элементов и пластин изготавливаются из шаблонной бумаги той же размер как деталь, которую нужно изготовить. Шаблоны для углов складываются продольный] y, по линии пятки угла (рис. 3-39, вид 3).

Особое внимание следует уделять точным измерениям при изготовлении шаблонов.Если несколько деталей должны быть изготовлены из шаблона, использование неточные измерения при изготовлении шаблона, очевидно, будут означать, что все детали, произведенные из него, также будут неправильными.

Шаблонная бумага — это плотный картон с вощеной поверхностью. Это хорошо адаптирован к разметке и разделителю. Комбинация дерева и шаблонной бумаги иногда используется для изготовления шаблонов. Как правило, лучше всего использовать дерево или металл. выбор для шаблонов, которые будут использоваться много раз.

Для длинных элементов, таких как балки, колонны и фермы, шаблоны покрывают только соединения. Эти шаблоны могут быть соединены деревянной полосой для обеспечения точный интервал (рис. 3-39, виды 1 и 2).

Их также можно обрабатывать отдельно с помощью шаблона для каждого соединения. зажимается к элементу после расстановки, выравнивания и измерения.

При создании шаблонов используются те же инструменты макета, которые обсуждались ранее в этой главе. используются.Единственное исключение — для разметки линий карандашом или Используется нож лепного мастера. Пробивая отверстия в шаблоне, помните что отверстия предназначены для указания местоположения, а не размера. Следовательно, пробойник одного диаметра можно использовать для всех отверстий. Делаются отверстия и разрезы выделяется маркировкой краской.

На каждом шаблоне есть отметка сборки детали, которую он должен использовать. с, описанием материала и номером позиции складского материала для изготовления изделия.

При раскладке по шаблону важно, чтобы шаблон был зажат к материалу в точном положении. Отверстия проделываются прямо через центр отверстия в шаблоне (рис. 3-40) и все разрезы отмечены. После шаблон удаляется, метки для разрезов ставятся постоянными рядами арендатора следы пробивки.

Важно, чтобы каждый элемент или отдельный кусок материала был опознавательные знаки до

Рисунок 3-39.-Бумажные и комбинированные шаблоны.

Рисунок 3-40.-Использование шаблона при разметке стального канала.

соответствуют отметкам, показанным на чертеже детали (рис. 3-41).

МЕТКА ВСТРЕЧИ на элементе используется для идентификации и определения местоположения для монтажа. Он нарисован на готовом элементе в левом конце, как показано на детали. рисунок, и в таком положении, чтобы он был правой стороной вверх, когда член лицевой стороной вверх в готовой конструкции.

МАРКА СБОРКИ наносится на каждую деталь по завершении ее компоновки, чтобы деталь может быть идентифицирована во время изготовления и подгонки к другим деталям сформировать законченного члена.

Максимальная прочность симметричных балок с болтовым соединением

  • Участник

    БЕСПЛАТНО
  • Не член

    10 долларов.00

Шейх-Ибрагим, Фирас I .; Франк, Карл Х. (1998). «Максимальная прочность симметричных соединений балок с болтовым соединением», Engineering Journal , Американский институт стальных конструкций, Vol.35, с. 106-118.

Катаные балки или плоские балки часто соединяются по разным причинам, например: требуемая полная длина может быть недоступна на заводе, проектировщик может пожелать изменить поперечное сечение балки или изготовитель может счесть это экономичным. для сращивания балки в определенных местах для уменьшения длины транспортировки или подъема грузов. На рис. 1 показан типичный стык балки на болтах.Сращивание балок должно передавать сдвиг и момент балки в месте сращивания. Однако точное распределение усилия сдвига и момента между стыками стенки и полки неизвестно. На рис. 2 показана диаграмма свободного тела, полученная путем разрезания стыка по его средней линии. На рис. 2 показано, что стыки фланцев испытывают растяжение или сжатие и, возможно, часть общего сдвига. Это также показывает, что стык полотна несет преимущественно сдвиг и, возможно, часть общего момента на стыке.

  • Опубликовано: 1998, 3 квартал

Автор (ы)

Фирас И.Шейх-Ибрагим; Карл Х. Франк

Экспериментальное исследование сборных стальных каркасов, соединенных болтовым соединением

Жилой дом из сборных стальных конструкций характеризуется модульностью и стандартизацией, что отвечает требованиям промышленного развития. Балка стального каркаса должна изготавливаться сегментами и собираться на месте из-за ограничений транспортировки.На практике балки стального каркаса необходимо стыковать по пролету балки. Необходимо прочное соединение между двумя сегментами стальной балки, поскольку оно влияет на несущую способность, жесткость и устойчивость стальной рамы. В общей сложности было испытано 12 образцов, чтобы изучить влияние типов сращивания, схем нагружения и типов болтов на характеристики стальной рамы. Представлены наблюдаемые виды отказов, кривые зависимости нагрузки от смещения и зависимости момента от угла поворота.Результаты испытаний показывают, что прочность и деформируемость болтовых соединений в целом хорошие и такие же, как у балки-прототипа.

1. Введение

Сборные конструкции получили широкое распространение благодаря своим преимуществам высокой эффективности, экономии энергии, экологичности и высокого качества. Стальная конструкция подходит для сборных конструкций, которые характеризуются легкостью, хорошей сейсмостойкостью, гибкой компоновкой, высокой конструктивной эффективностью и простотой сборки и переработки [1–5].Для стальной конструкции все стальные балки могут быть собраны со стальными колоннами с помощью болтов, что значительно упрощает процесс строительства и повышает эффективность строительства. Однако балки стального каркаса должны быть предварительно изготовлены сегментами из-за ограничений условий транспортировки. Как показано на Рисунке 1, балки стальной рамы можно сращивать в середине пролета, чтобы уменьшить объем работ по сращиванию в полевых условиях. Тем не менее, важно использовать надежный метод сращивания, чтобы обеспечить производительность стальных балок каркаса, соединенных болтовым соединением.


На сегодняшний день предлагаются три основных метода соединения стальных балок: стальная балка с болтовым соединением с фланцами (FLB), стальная балка с болтовым соединением с удлиненными концевыми пластинами (EPB) и стальная балка с болтовым соединением с накладками. (КПБ). Некоторые предварительные исследования были проведены для изучения характеристик стальных балок, соединенных болтовым соединением. Кулак и Грин [6] изучали механические характеристики CPB, в которых только стенка стальной балки была соединена с накладками. McMullin и Astaneh-Asl [7] исследовали сейсмическое поведение стойкой к моменту рамы колонна-дерево и пришли к выводу, что стыковое соединение стальной балки может обеспечить стабильное рассеяние энергии.Аль-Джанаби [8] экспериментально и теоретически исследовал влияние места сращивания, типа сращивания и количества сращиваний на статические и динамические характеристики CPB. Ли и др. [9] провели циклическое испытание трех CPB, чтобы исследовать фрикционный механизм диссипации энергии. Самнер [10] провел экспериментальное исследование характеристик EPB, и были предложены процедуры проектирования. Dessouki et al. [11] исследовали влияние глубины балки, толщины концевой пластины, болтов и элемента жесткости концевой пластины на характеристики EPB с использованием модели конечных элементов.Кавецки и Козловски [12] провели экспериментальную программу на крупномасштабных EPB. Тонг и др. [13] провели экспериментальные и теоретические исследования поведения CPB при изгибе, в которых было исследовано влияние количества болтов. Было обнаружено, что проскальзывание болта отрицательно сказалось на жесткости на изгиб стальных балок, что также привело к неудовлетворению предположения о плоскости.

Предыдущие исследования продемонстрировали возможность изготовления стальной рамы, соединенной болтами.Однако исследования характеристик стальной балки с болтовым соединением в середине пролета все еще ограничены, и сравнения между образцами FLB, EPB и CPB в предыдущих исследованиях не проводились. Таким образом, 12 образцов были подготовлены и протестированы в этом исследовании. Полученные виды отказов, кривые зависимости нагрузки от смещения и зависимости момента от угла поворота были проанализированы и подробно обсуждены.

2. Экспериментальная программа
2.1. Образцы

Всего было подготовлено и испытано на разрушение 12 образцов, в том числе стальная балка с соединением на 5 болтов и фланцами (FLB), стальная балка с соединением на 3 болта и удлиненными концевыми пластинами (EPB), сталь с соединением на 3 болта. балка с накладками (КПБ) и 1 балка-прототип (ПБ).Исследуемые параметры включают типы сращивания (фланец, крышка или удлиненная торцевая пластина), схемы нагружения (чисто изгибная нагрузка или нагрузка в середине пролета) и типы болтов (болты нормальной прочности, болты нормальной прочности с пружинной шайбой или высокопрочные болты). Детали образцов приведены в таблице 1, в которой размеры представлены как высота × ширина × толщина стенки × толщина полки стальной балки, L — полная длина балки, l — длина испытуемой Сегмент балки и заполненная пластина означают, что между полками стальных сегментов балки вставляются дополнительные стальные пластины толщиной 4 мм.Обозначение образца начинается с типа образца (PB, FLB, EPB или CPB), за которым следуют схемы нагружения (1 и 2, соответственно, нагрузка на середину пролета и нагрузка на чистый изгиб) и характеристики образца, то есть S 1 и S 2 приняты, чтобы различать образцы FBL-1 с одинаковыми параметрами, F 0, F 1 и F 2 обозначают, соответственно, образцы FLB-2 с 0, 1, и 2 заполненные пластины, а N, SW и H представляют образцы EPB-1 или CPB-1 с использованием болтов нормальной прочности, болтов нормальной прочности с пружинной шайбой или высокопрочных болтов соответственно.Следует отметить, что класс прочности стального листа, используемого в этой статье, — Q345. Образцы на растяжение были подготовлены и испытаны для определения механических свойств стальной балки и крышки [14], как указано в таблице 2. Предел текучести и предел прочности на разрыв болтов, использованных в этом исследовании, составляли, соответственно, 900 МПа и 1000 МПа. , которые были предоставлены производителем.

100496 × 8 100 02 EP -1-SW Накладка

Образцы Размер (мм) L (мм) l (мм) Загрузочная пластина Загрузочная пластина Сращенная форма 50
PB-2 267 × 100 × 8 × 8 4000 3000 Чистый изгиб
FLB-1-S1 4000 3000 Фланец Мидпендин
FLB-1-S2 267 × 100 × 8 × 8 4000 3000 Фланец 9050
FLB-2-F0 267 × 100 × 8 × 8 4000 3000 Фланец Чистый изгиб
FLB-2-F1 26 × 8 × 8 4000 3000 Фланец 1 × 4 мм Чистый изгиб
FLB-2-F2 267 × 100 × 8 × 8 4000 3000 3000 2 × 4 мм Чистый изгиб
EPB-1-N 267 × 100 × 8 × 8 4000 3000 Концевая пластина удлиненная Midspan
267 × 100 × 8 × 8 4000 3000 Удлиненная концевая пластина Midspan
EPB-1-H 267 × 100 × 8 × 8 4000 3000 Удлиненная концевая пластина Переходник
CPB-1-N 267 × 100 × 8 × 8 4000 3000 Накладка
CPB-1-SW 267 × 100 × 8 × 8 4000 3000 Накладка Midspan
CPB-1-H 267 × 100 × 8 × 8 4000 3000 Накладка Midspan

9050 Предел текучести1 ( 9049 9049 9049 9049 9049 9049 9049 9049 9049

Материал МПа) ГПа)

Стальная балка (8 мм) 381 512 189
Заглушка (6 мм) 394 536 193

Размеры и детали образцов показаны на рисунках 2 и 3 соответственно.Всего было три этапа изготовления образцов: (1) стальные пластины для образцов были вырезаны и пробиты в соответствии с размерами, показанными на рисунках 2 и 3. (2) Стальные пластины для стальной балки были сварены. вместе и торцевые пластины были приварены к стальным балкам для образцов FLB и EPB. (3) Соберите стальные балки целиком и затяните болты.


2.2. Приборы и схема измерения

Все образцы были испытаны с использованием испытательной установки, показанной на рис. 4, включая схему нагрузки в середине пролета и схему нагрузки на чистый изгиб.Чистый изгибающий момент прилагается с помощью распределительной балки. Вертикальная нагрузка, прикладываемая к образцам, состоит из двух стадий, а именно стадии контроля нагрузки и стадии контроля смещения, соответственно. Нагрузка была приложена с шагом 20 кН на этапе управления нагрузкой, в то время как шаг примерно 2,5 мм был принят один раз сверх предела текучести образцов.

Как показано на рисунке 5, шесть датчиков смещения использовались для контроля смещения образцов.Датчики смещения 1 # –3 # использовались для регистрации вертикальной деформации разделенных секций стальных балок. Для образцов FLB при чистом изгибе, дополнительные три датчика смещения были расположены рядом с фланцами. Датчик смещения 4 # использовался для измерения смещения раскрытия фланцев, в то время как датчики смещения 5 # и 6 #, соответственно, использовались для контроля поперечных смещений нижней и верхней сторон фланцев балки.

3. Результаты экспериментов
3.1. Режимы разрушения

Типичные режимы разрушения образцов FLB при чистом изгибе показаны на рисунке 6. Все образцы испытывают плавное увеличение деформации. На начальном этапе смещение увеличивается почти линейно с увеличением нагрузки, за которым следует более быстрое увеличение смещения с увеличением пластической деформации. Затем смещение значительно превышает предел текучести образцов. Установлено, что нижний конец фланцев открыт на всех образцах из-за изгибающего момента.Однако видимого открывания фланцев в зоне крепления болтами не наблюдается.

На рисунке 7 показаны типичные режимы разрушения образцов, подвергнутых нагрузке в середине пролета. Для образцов FLB (рис. 7 (а)) режим разрушения аналогичен режиму разрушения образцов FLB при чистом изгибе. Как показано на рисунке 7 (b), для образцов CPB, верхние полки сегментов стальной балки становятся очень закрытыми, в то время как расстояние между нижними полками значительно увеличивается. Кроме того, в образцах EPB не обнаружено явных отверстий.Не то чтобы первоначальный недостаток обнаружен в образце EPB-1-H в виде сварного шва между концевой пластиной и трещинами нижней полки в процессе более позднего нагружения.

Типичные вертикальные деформированные формы по длине образцов показаны на рисунке 8, на котором три полученных значения регистрируются датчиками перемещения 1 # –3 #. Как показано на рис. 8 (а) и 8 (б), увеличение деформации на начальном этапе является относительно равномерным для образцов при чистом изгибе. Однако вертикальное смещение быстро увеличивается после 80% пиковой нагрузки N p и значительно ускоряется вблизи пиковой нагрузки.Вертикальные деформированные формы образцов при чистом изгибе лучше совпадают с параболами второго порядка. Для образцов, подвергнутых нагрузке в середине пролета (Рисунки 8 (c) -8 (e)), деформация более сконцентрирована в области середины пролета. Вертикальные деформированные формы образцов при средней нагрузке лучше согласуются с синусоидальными кривыми.

3.2. Кривые зависимости нагрузки от вертикального смещения

На рисунке 9 показаны кривые зависимости нагрузки ( Н ) от вертикального смещения ( δ ) для всех образцов, на которых D 1– D 3 представляют, соответственно, полученное смещение 1 # –3 # преобразователи перемещений.Как показано на Фигуре 9, δ линейно увеличивается с увеличением N на начальной стадии. Затем кривые N δ переходят в упругопластическую стадию с развитием пластической деформации с последующим быстрым увеличением вертикального смещения сверх предела текучести образцов. На рисунке 9 можно заметить, что D 1 аналогичен D 3, которые оба меньше, чем D 2. Кроме того, разница между D 2 и D 1/ D 3 увеличивается с увеличением N .Как показано на рисунках 9 (e) и 9 (f)), N образцов FLB с заполненной пластиной быстро увеличивается с δ , когда N превышает примерно 250 кН, что может быть вызвано улучшением деформации, вызванным заполненная тарелка. N образца EPB-1-H почти выравнивается после пиковой нагрузки (рис. 9 (i)) из-за разрыва сварного шва между нижним фланцем и торцевой пластиной. Для образца CPB-1-SW (рис. 9 (k)) в процессе нагружения наблюдаются резкие падения нагрузки, вызванные скольжением пружинной шайбы.Кроме того, для образцов FLB-1-S2 (рисунок 9 (c)) и CPB-1-N (рисунок 9 (j)) наблюдается колебание N , которое может быть вызвано ошибками испытаний.

В таблице 3 приведены основные результаты испытаний образцов, включая момент текучести и соответствующее смещение в середине пролета ( M y и Δ y ), а также пиковый момент и соответствующее смещение в середине пролета ( M P и Δ P ).Нагрузку на текучесть образцов определяют геометрическим графическим методом. Как показано в таблице 3, деформируемость стальной балки, соединенной болтовым соединением, обычно лучше, чем у прототипа балки, за исключением образцов FLB-2-F0, EPB-1-H и CPB-1-H. Кроме того, прочность образцов FLB при чистом изгибе близка к прочности прототипа балки.

N δ кривые образцов показаны на рисунке 10, на котором смещение регистрируется датчиком смещения 2 #. Для образцов при чистом изгибе (рис. 10 (а)) начальная жесткость образца FLB-2-F0 является наибольшей, поскольку не используются заполненные пластины.Однако использование заполненных пластин улучшит деформируемость образцов. Прочность образцов FLB близка к прочности прототипа балки. Для образцов, подвергнутых нагрузке в середине пролета (рис. 10 (б)), начальная жесткость образцов CPB больше, чем у образцов FLB и EPB. Кроме того, прочность образцов CPB примерно равна прочности образцов EPB, и оба они больше, чем образцы FLB. Как показано на рисунке 10 (c), исходная жесткость и прочность образцов EPB-1-SW и EPB-1-H больше, чем у образца EPB-1-N.Обратите внимание, что первоначальный недостаток образца EPB-1-H обнаруживается в сварном шве между концевой пластиной и трещинами нижней полки в процессе нагружения. Для образцов CPB аналогичная тенденция обнаружена для образцов CPB-1-H и CPB-1-N, а прочность и деформируемость образца CPB-1-SW являются наибольшими, несмотря на два внезапных падения нагрузки.

3.3. Кривые зависимости момента от угла поворота

Угол поворота рассчитывается по уравнению (1), в котором D 5 и D 6 представляют собой, соответственно, полученное смещение, зарегистрированное датчиками смещения 5 # и 6 # и L r — расстояние между измеренными точками датчиков смещения 5 # и 6 # (рис. 5 (b)):

Кривые зависимости момента ( M ) от угла поворота ( θ ) для образцов при чистом изгибе. показаны на рисунке 11.На начальной стадии нагружения θ линейно увеличивается с увеличением M , после чего следует быстрое увеличение деформации вращения за пределы нагрузки текучести. Для образцов FLB толщина заполненных пластин мало влияет на исходную жесткость, несмотря на небольшое улучшение, наблюдаемое в образце FLB-2-F2. Однако деформируемость образцов с заполненными пластинами значительно улучшается.


4. Выводы

В этом исследовании 12 образцов были испытаны до отказа, чтобы исследовать характеристики сборных балок стальной рамы, соединенных болтовым соединением.Исследуемые параметры включают типы сращивания, схемы нагружения и типы болтов. На основании результатов экспериментов можно сделать следующие выводы: (1) Для образцов FLB при чистом изгибе наблюдается раскрытие нижних фланцев во время процесса нагружения, которое ограничено областью, закрепленной болтами. Аналогичный режим отказа обнаружен для образцов FLB, подвергнутых нагрузке в середине пролета. Установлено, что смещения между верхними и нижними фланцами образцов CPB уменьшаются и увеличиваются соответственно.Кроме того, для образцов EPB не обнаружено явного раскрытия фланцев. (2) Вертикальные деформированные формы по длине образцов при чистом изгибе лучше совпадают с параболами второго порядка, а формы для образцов, подвергнутых нагрузке в середине пролета, лучше согласуются с параболами второго порядка. синусоидальные кривые. (3) Для образцов, подвергающихся чистому изгибу, использование заполненных пластин улучшит деформируемость и снизит исходную жесткость. Прочность образцов FLB близка к прочности прототипа балки. Для образцов, подвергнутых нагрузке в середине пролета, начальная жесткость образцов FLB и EPB меньше, чем у образцов CPB, а прочность образцов EPB и CPB больше, чем у образцов FLB.(4) Начальная жесткость образцов EPB с болтами нормальной прочности с пружинной шайбой и высокопрочными болтами почти одинакова, что больше, чем у образцов EPB с болтами нормальной прочности. Прочность образцов EPB повышается за счет использования пружинной шайбы или высокопрочного болта. Кроме того, аналогичная тенденция наблюдается для образцов CPB с различными типами болтов.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Авторы выражают признательность за финансовую поддержку, предоставленную Национальным фондом естественных наук Китая (51778219), Хунаньским фондом естественных наук (2018JJ2020, 2020JJ5018 и 2020JJ5020) и Научно-исследовательским проектом Департамента образования провинции Хунань ( 19A095 и 19B099).

Что такое стыковая пластина?

Соединительная пластина представляет собой толстый металлический лист, используемый для усиления соединения между стальными конструкционными балками.Стык между двумя кусками стали известен как стык, и каждый стык необходимо тщательно армировать, чтобы обеспечить надежное соединение. Несмотря на высокую прочность стальных балок и колонн, слабое соединение двух балок может нарушить структурную целостность всего здания. Добавление соединительной пластины сводит к минимуму риск отказа и помогает повысить безопасность жителей здания.

Монтажники стали используют сварку по ряду причин.В некоторых случаях просто нет доступных балок, достаточно длинных для конкретного применения. В других случаях балку во всю длину может быть слишком сложно доставить на стройплощадку или даже попасть внутрь или выйти из здания. Наконец, сращивание балок может помочь рабочим возводить сталь вокруг препятствий или перемещать их по зданию, не повреждая окружающие поверхности.

После того, как две балки размещены по мере необходимости, стыковочная пластина центрируется вдоль области стыка.Его можно разместить на полотне, балке или поясах, в зависимости от доступа установщика и рекомендаций инженера. Иногда для крепления двух балок используется одна соединительная пластина, в то время как в других случаях требуются две стыковые пластины для более надежного удержания.

Пластины поставляются производителем с предварительно просверленными отверстиями.Установщики кладут пластину на стык, затем вставляют тяжелые болты в каждое отверстие. Стальная гайка удерживает конец болта на месте и предотвращает перемещение пластины. Некоторые инженеры могут также потребовать, чтобы рабочие сварили периметр стыковой пластины, чтобы максимизировать прочность и долговечность соединения.

Соединительные пластины обеспечивают более надежную фиксацию между двумя балками, чем только болты или сварка.Силы, приложенные к балке, распределяются по гораздо большей площади, чем при использовании болтов, поскольку пластина помогает распределять нагрузки за пределы стыка. Эти пластины также снижают риск того, что балки со временем будут скручиваться или деформироваться в месте соединения, что помогает продлить срок службы конструкции.

Большинство строительных норм и правил устанавливают особые требования к использованию соединительных пластин.Инженеры обращаются к этим кодам, чтобы определить размер, толщину, материал и тип крепежа, который необходимо использовать для сращивания. Инженер может также выполнить расчеты на основе сил и нагрузок, которые будет поддерживать стык, чтобы помочь ему определить наилучшую конструкцию стыковой пластины.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.


Образцы M y (кН) Δ y (мм) M 6 p (мм)

PB-2 127.8 24,2 144,0 30,3
FLB-1-S1 102,1 17,6 116,4 35,5
FLB-1-S2 1449 93501 1449 9350 45,1
FLB-2-F0 126,0 18,9 140,0 23,8
FLB-2-F1 123,9 33,4 33,4 33,4 FLB 2-Ф2 121.5 23,6 140,0 40,4
EPB-1-N 116,7 20,3 135,0 31,9
EPB-1-1 14496
14496 39,9
EPB-1-H 125,6 18,1 141,8 23,7
CPB-1-N 118,0 18,8 31,8 1-SW 132.8 40,0 166,5 61,4
CPB-1-H 108,8 17,3 127,1 27,4