Оголовки колонн. Опирание стропильных ферм на колонны может быть спроектировано сверху или сбоку. Опирание сверху применяют при шарнирном присоединении ригеля к колонне, опирание сбоку - как при шарнирном так и при жестком.

При шарнирном сопряжении ригеля с колонной действует только вертикальная сила F, равная опорной реакции стропильной фермы. При опирании фермы на колонну сверху (рис.4.10) эта сила через строганный фланец надопорной стойки фермы передается на опорную плиту 2 толщиной 20 - 30 мм и далее с помощью опорных ребер 4 переходит на стенку и равномерно распределяется по сечению стержня колонны 1. Длину опорных ребер 1р назначают из условия размещения сварных швов, обеспечивающих передачу силы F с ребер на стенку колонны но не более 85$fKf - где Kf - высота катета шва. Толщину ребра 2^ = (14-20) мм, но не

менее 0,5JE/Ry его ширины, определяют расчетом на смятие. На эту же силу F

при тонких стенках необходимо проверить защиту стенки от среза ее по граням крепления ребра F/2lptwRsyc< 1. Если это условие не выполняется, возможно местное усиление стенки оголовка колонны путем устройства вставки. Опорную плиту обычно устанавливают на фрезерованный торец стержня колонны, что обеспечивает плотное прилегание к плите с передачей опорного давления F непосредственным контактом поверхностей, поэтому сварные швы сопряжения этих элементов назначают конструктивно с минимальным размером катета для данной толщины стыкуемых элементов. Если обработка торцов не предусмотрена, то сварные швы должны быть рассчитаны на силу F.

Опорное ребро (фланец) стропильной фермы должно опираться всей поверхностью на плиту оголовка. Возможный при изготовлении или монтаже перекос фланца из плоскости фермы может вызвать неравномерное давление на опорные ребра 4, в результате чего они в свою очередь будут оказывать местное давление на стенку колонны из ее плоскости. Для передачи этого давления на полки колонны низ опорных ребер обрамляется поперечными ребрами 5, размеры которых и сварных швов крепления принимают конструктивно.

Вертикальное давление от подстропильной фермы передается через опорную плиту непосредственно на стенку колонны, которая при необходимости может быть усилена накладками 6.

Высота сечения колонны может изменяться в широких пределах, кроме того, при наличии прохода по крановым путям верхние части колонн средних рядов могут быть смещены относительно вертикальных осей в сторону одного из смежных пролетов. Все это обусловливает необходимость применения различных вариантов размещения опорных ребер, в том числе оформление их по типу детали 3, приваренной к стенке и полке колонны (рис.4.10, сеч.а-а). Швы крепления детали рекомендуется рассчитывать на силу 1,2F для того, чтобы учесть возможную непараллельность торца опорного ребра фермы и опорной плиты колонны (перекос фланца). Схемы основных технологических решений по конструктивному оформлению оголовка приведены на рисунке 4.10. При выносе опорных ребер на консоль, последняя рассчитывается по типу крановой консоли (см.п.4.3.3).

При жестком сопряжении ригеля с колонной стропильная ферма примыкает к колонне сбоку (рис.4.11а). Опорное давление /передается на опорный столик из листа толщиной 30 - 40 мм или при F < 250 кН из отрезка уголка со срезанной полкой. По отмеченным выше соображениям угловые швы крепления столика рассчитывают на усилие 1,2F , а диаметры отверстий для прикрепления опорного фланца фермы к колонне назначают на 3-4 мм больше диаметра болтов. Болты рассчитывают на горизонтальное усилие Н = M/h, где М - изгибающий момент в верхнем сечении колонны для расчетной комбинации нагрузок, вызывающих отрыв фланца от колонны. При конструировании узла сопряжения следует стремиться к совмещению середины опорного фланца с осью нижнего пояса фермы. Если габарит мостового крана или другие причины не позволяют этого добиться, необходимо проверять прочность болтов с учетом внецентренного приложения усилия относительно центра болтового поля.

Горизонтальная сила Н передается на стенку колонны в основном через поясные швы. Ребра жесткости в этих условиях лишь обеспечивают местную устойчивость стенки колонны и служат деталями крепления связей по нижним поясам стропильных ферм. При определении этой силы H=M/h следует рассматривать комбинацию нагрузок с наибольшим по абсолютной величине изгибающим моментом в верхнем сечении стойки поперечной рамы. Если центр узла смещен по вертикали относительно центра фасонки на эксцентриситет е.

Варианты крепления верхнего пояса стропильной фермы к колонне показаны на рис.4.11 а,б,в. Применительно к расчету этого узла остаются в силе все рекомендации по расчету нижнего узла, относящиеся к восприятию и передаче горизонтальных усилий Н.

Изменением толщины фланца / и расстояния между болтами b (рис.4.11 а) можно искусственно регулировать значение предельного момента поперечной рамы в месте сопряжения ригеля с колонной [1]: M=2,6at2Ryh/b. Потребность в таком регулировании может возникнуть, например, при желании ограничить сжимающее усилие нижнего пояса фермы в крайней панели. При толщине фланца порядка 8-10 мм и расстоянии между болтами Ь = (160...200) мм сопряжение ригеля с колонной можно рассматривать как шарнирное. Другим вариантом шарнирного прикрепления фермы к колонне сбоку является сопряжение с ней верхнего пояса фермы по схемам, приведенным на рис.4.116,в, на болтах нормальной точности, поставленных в рассверленные или овальные отверстия без применения монтажной сварки.