RU2136574C1

RU2136574C1 - Unit for mating double member column with foundation

Info

Publication number: RU2136574C1
Application number: RU97121144A
Authority: RU
Inventors: К.К. Нежданов; А.Р. Епифанов; А.К. Нежданов
Original assignee: Пензенский государственный архитектурно-строительный институт
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-09-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: proposed column has crane left-hand and external right-hand member. Crane member is compressed, and external member is stretched. Crane member rests on equalizer provided with left-hand and right-hand legs resting on abutment footings conveying compressing forces to foundation. Column is connected with abutment footings through flanges. EFFECT: reduced material usage, enhanced reliability of connection of column with foundation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлическим конструкциям каркасов производственных зданий. The invention relates to metal structures of frames of industrial buildings.

Известно узловое соединение двухветвевой колонны с фундаментом (прототип) [1] , в котором ветви колонны соединяются с фундаментом посредством опорных распределительных плит под каждой ветвью, анкерных болтов, воспринимающих выдергивающие усилия и траверс, подкрепляющих плиты и служащих для закрепления анкерных болтов. Known is the nodal connection of a two-branch column with a foundation (prototype) [1], in which the branches of the column are connected to the foundation by means of support distribution plates under each branch, anchor bolts that absorb pulling forces and traverses, reinforce plates and serve to secure anchor bolts.

Недостаток прототипа - большая материалоемкость базы колонны и возникновение больших выдергивающих усилий, требующих мощных анкерных болтов и вызывающих большие эксцентриситеты в железобетонных фундаментах. The disadvantage of the prototype is the large material consumption of the base of the column and the emergence of large pulling forces, requiring powerful anchor bolts and causing large eccentricities in reinforced concrete foundations.

Цель изобретения - снижение материалоемкости и повышение надежности сопряжения двухветвевой колонны с фундаментом. Цель достигается тем, что сжатую ветвь колонны опирают через балансир, одна нога которого опирается на фундамент растянутой ветви, а другая опирается на другой фундамент, отстоящий от первого на расстоянии
d=M/N+b/2,
где М и N - изгибающий момент и соответствующая сжимающая сила, вызывающие максимальное растягивающее усилие в ветви;
b - расстояние между ветвями.The purpose of the invention is to reduce the material consumption and increase the reliability of pairing a two-branch column with the foundation. The goal is achieved by the fact that the compressed branch of the column is supported through the balancer, one leg of which rests on the foundation of the stretched branch, and the other rests on the other foundation, which is at a distance from the first
d = M / N + b / 2,
where M and N are the bending moment and the corresponding compressive force, causing maximum tensile force in the branch;
b is the distance between the branches.

То есть, увеличением расстояния между осями фундаментов достигается полная компенсация растягивающего усилия в ветви и необходимость в расчетных анкерных болтах отпадает. Другими словами, усилие, выдергивающее анкерные болты, нейтрализуем сжимающим усилием, передаваемым через балансир от сжатой ветви. Ликвидация растягивающего усилия между растянутой ветвью и фундаментом позволяет отказаться от мощных анкерных болтов и одновременно от их опорных устройств и за счет этого получить экономию металла 40-45% (см. пример). Такая большая экономия металла получается также за счет того, что колонна выполняется короче первоначальной на 600-800 мм, так как контактный узел сопряжения колонны с фундаментом не загромождает цеха и необходимость его заглубления в фундамент отпадает. That is, by increasing the distance between the axes of the foundations, full compensation of the tensile force in the branch is achieved and there is no need for design anchor bolts. In other words, the force pulling out the anchor bolts is neutralized by the compressive force transmitted through the balancer from the compressed branch. Elimination of the tensile force between the stretched branch and the foundation allows you to abandon the powerful anchor bolts and at the same time from their supporting devices and due to this get a metal savings of 40-45% (see example). Such a large metal saving is also due to the fact that the column is shorter than the original one by 600-800 mm, since the contact node for interfacing the column with the foundation does not clutter up the workshop and there is no need to deepen it into the foundation.

Сопоставление с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается тем, что усилие, выдергивающее анкерные болты, компенсируется сжимающим усилием, передаваемым через балансир от сжатой ветви. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Comparison with the prototype shows that the claimed device is characterized in that the force pulling out the anchor bolts is compensated by the compressive force transmitted through the balancer from the compressed branch. Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие его от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии "существенные отличия". Comparison of the claimed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not reveal the features that distinguish it from the prototype, which allows us to conclude that there are "significant differences".

На чертеже показано разработанное устройство. The drawing shows the developed device.

Двухветвевая колонна 1 содержит подкрановую левую 2 и внешнюю правую 3 ветви. Подкрановая ветвь 2 сжата, а внешняя 3 растянута. Подкрановая ветвь 2 опирается на балансир 4, содержащий правую 5 и левую 6 ноги, опирающиеся на коротыши 7, передающие сжимающие усилия на фундамент. Колонна соединена с коротышами 7 фланцевым соединением 8. The two-branch column 1 contains a crane left 2 and an external right 3 branches. The crane branch 2 is compressed, and the outer 3 is stretched. The crane branch 2 rests on the balancer 4, containing the right 5 and left 6 legs, based on shorties 7, transmitting compressive forces to the foundation. The column is connected to the shorties 7 by a flange connection 8.

Узловое соединение конструируется и работает следующим образом. Nodal connection is designed and operates as follows.

Определяют расчетные значения моментов М, сжимающих N и поперечных Q сил в зоне сопряжения колонны с фундаментом. Рассматривают неблагоприятные сочетания нагрузок [1, с. 346] и определяют максимальные сжимающие усилия в ветвях колонны и выдергивающее усилие, передающееся на анкерные болты. Определяют габариты балансира, исходя из условия полной нейтрализации выдергивающего усилия, передающегося на анкерные болты
d=M/N+b/2,
где М и N - изгибающий момент и соответствующая сжимающая сила, вызывающие максимальное растяжение в подкрановой ветви.Determine the calculated values of the moments M, compressive N and transverse Q forces in the zone of conjugation of the column with the foundation. Unfavorable combinations of loads are considered [1, p. 346] and determine the maximum compressive forces in the branches of the column and the pulling force transmitted to the anchor bolts. The dimensions of the balancer are determined on the basis of the condition for the complete neutralization of the pulling force transmitted to the anchor bolts
d = M / N + b / 2,
where M and N are the bending moment and the corresponding compressive force, causing maximum tension in the crane branch.

Ноги балансира рассчитывают на устойчивость, затяжку - на растяжение. Соединение в узлах на сварке или на фрикционных болтах. The legs of the balancer rely on stability, the puff on tension. Connection in knots on welding or on friction bolts.

При действии изгибающего момента М и соответствующей сжимающей силы N в подкрановой ветви возникает сжатие. Это сжимающее усилие раскладывается балансиром на две составляющие. Левая составляющая предается на коротыш 7 и затем на фундамент, а правая передается на растянутую ветвь 3 и полностью гасит растяжение, возникающее между фланцами 8 колонны и коротышом 7. Under the action of the bending moment M and the corresponding compressive force N, compression occurs in the crane branch. This compressive force is decomposed by the balancer into two components. The left component is transferred to shorty 7 and then to the foundation, and the right component is transferred to the stretched branch 3 and completely dampens the tension arising between the flanges 8 of the column and shorty 7.

Экономический эффект достигнут за счет ликвидации растягивающих усилий в анкерных болтах. Экономия металла достигает 40-45% (см. пример), так как отпадает необходимость в мощных анкерных болтах, траверсах, столиках под болты. База получается компактной, не загромождающей пространство цеха, поэтому отпадает необходимость заглублять базу на 0,6-0,8 м ниже уровня пола. The economic effect was achieved by eliminating tensile forces in the anchor bolts. Metal savings reach 40-45% (see example), since there is no need for powerful anchor bolts, traverses, tables for bolts. The base turns out to be compact, not cluttering up the space of the workshop, so there is no need to deepen the base 0.6-0.8 m below the floor level.

Определяют расчетные значения моментов М, сжимающих N и поперечных Q сил в зоне сопряжения колонны с фундаментом. Рассматривают неблагоприятные сочетания нагрузок [1, с. 346] и определяют максимальные сжимающие усилия в ветвях колонны и выдергивающее усилие, передающееся на анкерные болты. Определяют габариты балансира, исходя из условия полной нейтрализации выдергивающего усилия, передающегося на анкерные болты. Determine the calculated values of the moments M, compressive N and transverse Q forces in the zone of conjugation of the column with the foundation. Unfavorable combinations of loads are considered [1, p. 346] and determine the maximum compressive forces in the branches of the column and the pulling force transmitted to the anchor bolts. The dimensions of the balancer are determined on the basis of the condition for the complete neutralization of the pulling force transmitted to the anchor bolts.

Claims

1. The junction of the two-branch column with the foundation, one branch of which is stretched and the other pressed to the foundation, characterized in that the compressed branch of the column is supported through the balancer, one leg of which rests on the foundation of the stretched branch, and the other on the foundation, which is separated from the first
d = M / N + b / 2,
where M and N are the bending moment and the corresponding compressive force, causing maximum tensile force in the branch;
b is the column width.