Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




14.12.2018


14.12.2018


14.12.2018


07.12.2018


07.12.2018


07.12.2018


07.12.2018


06.12.2018


05.12.2018


05.12.2018





Яндекс.Метрика
         » » Конструкция элементов, работающих на растяжение

Конструкция элементов, работающих на растяжение

16.07.2014

Металлические элементы, работающие на растяжение, при больших усилиях целесообразно проектировать предварительно напряженными. Такие элементы состоят из жесткого стержня, выполняемого из обычного металла (сталь 3 или алюминиевый сплав), и затяжки, выполняемой из высокопрочной стали (рис. 1, а, б).
Ho длине элемента жесткий стержень соединяется с затяжкой диафрагмами, которые обеспечивают устойчивость стержня в процессе предварительного напряжения. Для этого затяжка должна иметь плотный контакт с диафрагмами. Расстояние между ними устанавливается по расчету. Стержень опирается через диафрагмы на затяжку и сохраняет прямолинейность при сжимающих усилиях. По торцам элемент имеет анкерные устройства, передающие усилия предварительного напряжения, закрепляющие затяжку в жестком стержне и обеспечивающие совместную работу их при нагружении.
Конструкция элементов, работающих на растяжение

При натяжении затяжки в основном конструктивном элементе— жестком стержне — возникают сжимающие предвари тельные напряжения, в результате чего он работает на эксплуатационную нагрузку более эффективно: сначала в нем погашаются сжимающие напряжения, а затем он начинает работать на растяжение. Затяжка в процессе предварительного напряжения и под нагрузкой работает на растяжение. Такими комбинированными элементами могут быть растянутые пояса и раскосы тяжелых ферм и решетчатых рам, затяжки арок, различные подвески и т. п. Сечение жесткого стержня целесообразно проектировать симметричным относительно двух осей (рис. 2). Такое сечение может быть получено из двух швеллеров, трубы, двутавра, из двух или четырех уголков, из листов и т. п.
Конструкция элементов, работающих на растяжение

Сечения могут быть открытые или замкнутые. При открытых сечениях удобнее ставить затяжки и диафрагмы, контролировать силу предварительного напряжения и следить за работой конструкции в процессе эксплуатации. В открытых сечениях жестких стержней из двух (рис. 2, а, б) или четырех (рис. 2, д) элементов необходима постановка планок, соединяющих элементы, что увеличивает расход стали и трудоемкость изготовления. Планки ставятся по расчету и достаточно часто, чтобы обеспечить минимальную гибкость ветви.
Весьма простым экономным и компактным является двутавровое сечение (рис. 2, ж). Оно может быть принято как при сравнительно небольших, так и весьма значительных расчетных усилиях.
Конструкция элементов, работающих на растяжение

В замкнутых сечениях (рис. 2, в, г, е) затруднительна постановка диафрагм. Такие сечения могут быть приняты в случае небольшой длины, когда постановка диафрагм не требуется по расчету, или при заливке внутренней полости сечения цементным раствором или бетоном, обеспечивающим связь стержня с затяжкой и, следовательно, устойчивость элемента. В последнем случае до заливки раствором устойчивость стержня должна быть обеспечена какими-либо временными креплениями. Заполнение внутренней полости замкнутых сечений раствором целесообразно также с точки зрения защиты затяжки от коррозии, так как периодические методы защиты (окраска, пропитка) здесь недоступны. Диафрагмы ввариваются в сечение в виде поперечных листов с отверстиями для пропуска ветвей затяжки. Зазоры между отверстиями и ветвями затяжки должны быть минимальными (0,5—1 мм), но вместе с тем они должны обеспечивать свободное продольное перемещение затяжки в процессе ее натяжения, чтобы в местах контакта не возникали значительные усилия трения.
В мощных элементах затяжку целесообразно проектировать из нескольких ветвей, каждая из которых состоит из каната, одного пучка проволоки или стержня. Это приходится делать или по конструктивным соображениям для удобства размещения затяжки по сечению (рис. 2, ж), или при необходимости разделить затяжку на несколько ветвей, чтобы облегчить анкеровку и уменьшить силу предварительного натяжения, когда максимальная сила натяжения лимитируется имеющимся оборудованием.
Ветви затяжки размещаются симметрично по сечению жесткого стержня так, чтобы центр тяжести ветвей затяжки совпадал с центром тяжести стержня. Трудоемкость изготовления элемента может быть снижена при уменьшении числа ветвей затяжки.
Для элементов большой длины иногда приходится стыковать ветви затяжки по длине (рис. 3). Устройство стыков требуется в случае недостаточной длины материала, из которого выполнены затяжки (например, стержневая сталь), или из-за необходимости разбивать элемент на отдельные отправочные или монтажные марки, предварительное напряжение которых производится при их изготовлении. При ограниченной длине материала затяжки стыки ее можно выполнять через диафрагмы (рис. 3, б, в). При этом натяжение затяжек производится во время монтажа. Диафрагмы должны быть достаточно толстыми, чтобы не деформироваться под воздействием сосредоточенных сил от ветвей затяжек.
Конструкция элементов, работающих на растяжение

Сложнее устройство стыков монтажных элементов, предварительно напряженных при их изготовлении на заводе. Для восприятия небольших усилий в стыках устраиваются накладки, перекрывающие только жесткий стержень (рис. 3, а). В этом случае накладки в месте стыка воспринимают все усилие от эксплуатационной нагрузки.
В мощных стержнях часть усилия в стыке можно передать на высокопрочные болты (рис. 3, г), которые также ставятся на монтаже. Торцовая конструкция элемента должна обеспечивать постановку анкерных креплений затяжки и присоединение элемента к примыкающей конструкции.