Metalinės sijos santvaros arkos ir rėmai
5 (100%) 1 vote

Metalinės sijos santvaros arkos ir rėmai

1121314151617181

TURINYS

Įžanga……………………………………………………………………………………………………………1

1.Metalinių konstrukcijų vystymosi istorinė apžvalga…………………………………………2

2. Bendrieji reikalavimai konstrukcijoms. Metalinių konstrukcijų pranašumai ir tūkumai………………………………………………………………………………………………………….3

2.1 Metalinių konstrukcijų pranašumai………………………………………………………….3

2.2 Metalinių konstrukcijų trūkumai……………………………………………………………..4

3. Įtempimai, atsirandantys konstrukcijų elementuose………………………………………….4

4. Metalinių konstrukcijų projektavimas…………………………………………………………….6

5. Sijos………………………………………………………………………………..7

5.1 Bendra sijų charakteristika………………………………………………..…..7

5.2 Valcuotos plieninės sijos………………………………………………………………………..8

5.2.1 Sijynųtipai, jų standumas ir sijų aukštis…………………………………………….8

5.2.2 Valcuotų sijų sandūros prijungimai………………………………………………..10

5.3 Sudėtinės sijos…………………………………………………………………………………….12

5.3.1 Sudėtinės sijos skerspjūvio pagrindiniai matmenys…………………………..12

5. 3.2 Sijos skerspjūvio pakeitimas…………………………………………………………15

5.3.3 Sijos prijungimas prie sienelės……………………………………………………….16

5.4 Bendrasis ir vietinis sijų pastovumas………………………………………..17

5.4.1 Bendrasis sijų pastovumas……………………………………………..17

5.4.2 Vietinis sijų pastovumas……………………………………………….18

5.4.3 Standumo briaunų konstrukcijos ir skaičiavimai………………………………20

5.5 Sudėtinių sijų sandūros ir prijungimai…………………………………………………….21

5.5.1 Suvirintų sijų sandūros………………………………………………………………….22

5.5.2 Kniedytų sijų sandūros………………………………………………………………….23

5.5.3 Sudėtinių sijų prijungimas prie kolonų……………………………………………25

5.6 Pokraninės sijos…………………………………………………………………………………..27

5.6.1 Pokraninių sijų tipai………………………………………………………………………27

5.6.2 Pokraninių sijų skerspjūviai…………………………………………………………..27

5.6.3 Stabdymo sijos ir ryšiai…………………………………………………………………29

5.6.4 Pokraninių sijų rėmimas ant kolonų………………………………………………..29

5.7 Iš anksto įtemptos sijos…………………………………………………………………………31

5.7.1 Itempimo esmė……………………………………………………………………………..31

5.7.2 Įtempimo stygos ir inkarai…………………………………………………………..31

5.7.3 Sijų įtempimo schemos ir konstrukcijos………………………………….…….31

5.8 Kompleksinės sijos…………………………………………………………………………….32

5.8.1 Bendros žinios………………………………………………………………………….32

5.8.2 Kompleksinių sijų skaičiavimas…………………………………………….……32

6.Metalinės santvaros …………………………………………………………………………….…..33

6.1 Metalinės santvaros……………………………………………………………………….33

6.2 Didelių tarpatramių santvaros………………………………………………….……..39

6.3 Kampuočiai……………………………………………………………………………..….40

7. Arkos……………………………………………………………………………………………….…43

7.1 Arkinių konstrukcijų schemos…………………………………………………….…43

7.2 Arkų konstrukcijos ir skaičiavimo pagrindai…………………………….……..46

8. Vienaaukščiai metaliniai rėmai ir jų konstrukcijos…………………………………..…49

9. Vienanaviai cechai…………………………………………………………………………………..52

10. Didelių tarpatramių plieninės konstrukcijos……………………………………..57

11. Daugiaaukščiai metaliniai karkasai………………………………………………57

12.
�……………………………………………………….……59

Nuotraukos……………………………………………………………………..…….64

Naudota literatūra………………………………………………………………………………………….75

Įžanga

Plieninės konstrukcijos pradėtos naudoti visai neseniai. Metalas (špižius), kaip pagrindinė statybinių konstrukcijų medžiaga, Europoje pradėtas vartoti XVII a. pabaigoje. Ryšiams, stygoms ir kitokiems e1ementams medinėse ir mūrinėse konstrukcijose metalas buvo naudojamas daug seniau. Laikoma, kad pirmosios metalinės konstrukcijos Rusijoje buvo padarytos XVII a. iš kaltos geležies elementų.

Metalinių konstrukcijų medžiaga – plienas – yra stipri ir patvari.

Metalinės konstrukcijos yra lengviausios.

Metalinių konstrukcijų elementus lengva pagaminti fabrikuose mechanizuotai, o statybos vietoje juos sumontuoti. Industrinė statyba yra ekonomiška, pigi ir greita.

Metalinės konstrukcijos (taisyklingai jas eksploatuojant) yra ilgaamžės.

Kadangi metalinės konstrukcijos lengvos ir jų elementai įvairūs, tai jas galima komponuoti taip, kad visas pastatas, jo interjeras geriausiai atitiktų estetinius reikalavimus.

Santvaromis vadinamos geometriškai pastovios sistemos, sudarytos iš strypų tarp savęs sujungtų šarnyriškais arba standžiais mazgais. Santvara, kaip ir sija yra lenkiama, bet, perduodant apkrovas tik į santvaros mazgus, strypuose atsiranda tik tempimo ir gniuždimo įražos.

Plieninėmis arkosmis dengiami didelių tarpsnių pramonės pastatai.

Plieniniai rėmai yra didelių tarpatramių laikančiosios denginio konstrukcijos. Rėminiai denginiai, palyginus su sijiniais, yra mažesnės masės, žemesnio rygelio ir standesni skersine linkme.

Sijos – pagrindinis laikantysis perdangos konstrukcinis elementas. Ant jo yra dedami grindų elementai, o iš apačios pritvirtinamos lubos. Gali būti atskirai dedamos grindų sijos, kurios perima beveik visą pagrindinį krūvį, ir atskirai lubų sijos, kurios perima krūvį nuo lubų ir termoizoliacinio sluoksnio sunkio.

1. METALINIŲ KONSTRUKCIJŲ VYSTYMOSI ISTORINĖ APŽVALGA

Plieninės konstrukcijos pradėtos naudoti visai neseniai. Metalas (špižius), kaip pagrindinė statybinių konstrukcijų medžiaga, Europoje pradėtas vartoti XVII a. pabaigoje. Ryšiams, stygoms ir kitokiems e1ementams medinėse ir mūrinėse konstrukcijose metalas buvo naudojamas daug seniau. Laikoma, kad pirmosios metalinės konstrukcijos Rusijoje buvo padarytos XVII a. iš kaltos geležies elementų. Iš tokių konstrukcijų žinomos Maskvos senojo Kremliaus perdangos (1640), Ivano Didžiojo varpinės kupolo karkasas (1603), Trejybės-Sergijaus vienuolyno 18 m valgomojo Zagorske perdangos (1696-1698) ir kt.

XVIII a. buvo pradėtos naudoti lietos špižinės konstrukcijos. Pirmoji špižnė konstrukcija pastatyta Urale (1725). Anglijoje, Prancuzijoje ir kitose Vakarų Europos valstybėse metalinės (špižinės) konstrukcijos pradėjo plisti XVIII a. viduryje. Vienas pirmųjų didelių metalinių konstrukcijų statinių – 30 m angos špižinis tiltas pastatytas 1776-1779 m. Anglijoje. Rusijoje pirmasis Špižinis tiltas buvo pastatytas 1784 m. Puškino mieste. Metalinės konstrukcijos buvo naudojamos ir didelių angų visuomenių pastatų stogams. Vienos iš seniausių labai gražios yra Prancūzų komedijos teatro metalinės konstrukcijos, pastatytos 1786 m. Paryžiuje.

1pav. Prancūzų komedijos teatro Paryžiuje perdangų konstrukcija

Iš pradžių metalinių konstrukcijų buvo gaminama mažai nes neišvystyta metalurgijos pramonė negalėjo tiekti statyboms reikiamo metalo kiekio, taip pat nebuvo sukurta metalinėms konstrukcijoms skaičiuoti metodų.

Pramoniniu būdu išlydyta geležis gauta tik XIX a. pradžioje. 1819 m. geležis pradėta valcuoti, o 1820 m. konstrukcijos pradėtos jungti kniedėmis. Statyboje plačiai vartota mediena pradėta keisti špižiumi. Spižinės konstrukcijos greitai pradėtos naudoti ir pramoniniams pastatams. Spižius gerai atlaiko gniuždymo jėgas, todėl labai tinka metalinių konstrukcijų pagrindiniams gniuždomiems elementams (kolonoms, skliautams). Derinant špižines kolonas su špižinėmis perdangomis, gauta racionali karkasinė metalinė konstrukcija. Strypinėms santvaroms pradėta vartoti mišri medžiaga: tempiami elementai buvo gaminami iš geležies,o gniuždomi – iš medienos arba špižiaus. Sitaip atsirado naujos mišrios konstrukcijos: medienos-geležies ir špižiaus-geležies. Jos buvo jungiamos varžtais .

Laikoma, kad šiuolaikinės fabrikų cechų konstrukcijos pradėtos naudoti XIX a. pabaigoje ir XX a. pradžioje. Pasirodžius pramonėje sunkiesiems elektriniams kranams ir viršutiniam transportui cecho viduje, konstrukcijos įgijo papildomą paskirtį – be jų neimanoma atlikti technologinio proceso. Išsivysčius geležies valcavimui ir kniedijimo technologijai, vis daugiau konstrukcijų buvo gaminama iš geležies, bet iki XIX a. pabaigos pramoninėje statyboje svarbiausią vietą užėmė špižinės konstrukcijos. Geležinės konstrukcijos daugiausia vartojamos tiltams, parodų paviljonams, Įvairiems bokštams ir t.t.

2. BENDRIEJI REIKALAVIMAI KONSTRUKCIJOMS.

METALINIŲ KONSTRUKCIJŲ PRANAŠUMAI IR TRŪKUMAI

2.1 METALlNIŲ KONSTRUKCIJŲ PRANAŠUMAI

1. Metalinių
konstrukcijų medžiaga – plienas – yra stipri ir patvari. Dėl aukštos plieno proporcingumo ribos plieninės konstrukcijos dirbdamos deformuojasi tiesiškai, todėl, jas skaičiuojant, taikomi tikslūs tiesiškai deformuojamų sistemų skaičiavimo metodai, tiksliai parenkami konstrukciniai elementai. Plieninių konstrukcijų darbas yra aiškus, pačios konstrukcijos patikimos. Kadangi plienas yra vienodos struktūros, galima visiškai išnaudoti jo stiprumą

2. Konstrukcijų lengvumas geriausiai įvertinamas santykiu, kuris nurodo konstrukcijos iš atitinkamos medžiagos didžiausią galimą aukštį. Iš šio santykio matyti, kad metalinės konstrukcijos yra lengviausios. Lengvesnėms konstrukcijoms reikia mažiau medžiagų, mažesnių transportavimo išlaidų, jas lengviau montuoti.

3. Metalinių konstrukcijų elementus lengva pagaminti fabrikuose mechanizuotai, o statybos vietoje juos sumontuoti. Industrinė statyba yra ekonomiška, pigi ir greita.

4. Metalinės konstrukcijos (taisyklingai jas eksploatuojant) yra ilgaamžės.

5. Kadangi metalinės konstrukcijos lengvos ir jų elementai įvairūs, tai jas galima komponuoti taip, kad visas pastatas, jo interjeras geriausiai atitiktų estetinius reikalavimus.

2.2 METALlNIŲ KONSTRUKCIJŲ TRŪKUMAI

Be minėtų privalumų, metalinės konstrukcijos turi ir trūkumų.

1. Mažas plieninių konstrukcijų atsparumas korozijai (aliumininės konstrukcijos yra daug atsparesnės korozijai). Statybinis plienas neatsparus korozijai, nes jame yra labai mažai anglies, taip pat kitų priemaišų (mangano, nikelio, vario), kurios didina atsparumą korozijai.

Paprasčiausiai plienas apsaugomas nuo korozijos, jį dažant. Prieš dažant plieno paviršius gerai nuvalomas ir padengiamas švino arba geležies suriku, kuris geriau sukimba su plieno paviršiumi. Paskui jau dažoma įvairiais mineraliniais dažais, atskiestais pokostu. Vandenyje arba žemėje esančioms plieninėms konstrukcijoms apsaugoti nuo korozijos tinka bituminiai lakai.

2. Metalinės konstrukcijos nelabai atsparios ugniai. Aukštoje temperatūroje (gaisro metu temperatūra pakyla daugiau kaip iki 1000°C) plienas greitai įkaista ir netenka savo pradinio stiprumo. Pakilus temperatūrai iki 500°C, plieno stiprumas sumažėja 50%. Norint apsaugoti nuo gaisro, plieninės konstrukcijos apdengiamos ugniai atspariomis medžiagomis: asbesto-cemento skiediniu arba betonu. Efektyviausia ir dažniausiai vartojama priešgaisrinė priemonė – plieninių elementų apibetonavimas. Betono sluoksnis yra ne tik priešgaisrinė ir prieškorozinė priemonė, bet kartu yra ir sudėtinė konstrukcijos dalis.

3. ĮTEMPIMAI, ATSIRANDANTYSKONSTRUKCIJŲ ELEMENTUOSE

Kai konstrukcijas veikia įvairios apkrovos, jėgos, lenkimo momentai, jų elementuose atsiranda vidinės jėgos – įrąžos. Įraža, tenkanti elemento skerspjūvio ploto vienetui (m2), vadinarna įtempimu (matuojama Pa, MPa). Įtempimai, atsižvelgiant į juos sukėlusias priežastis, skirstomi į pagrindinius, papildomus, vietinius ir vidinius.

Pagrindiniais vadinarni tokie įtempimai, kurie atsiranda normaliame (be defektų) elemente, veikiant pagrindinėms apkrovoms, kai konstrukcija dirba pagal nustatytą skaiciuojamąją schemą.

Papildomaisiais vadinami tokie įtempimai, kurie konstrukcijos elementuose atsiranda, veikiant antraeiliams, pagalbiniams konstrukciniams elementams – ryšiams. Papildomaisiais vadinami ir tie įtmnpimai, kurie atsiranda, veikiant papildomoms. apkrovoms – vėjui, temperatūrai ir pan.

Papildomaisiais vadinami tokie įtempimai, kurie konstrukcijos elementuose atsiranda, veikiant antraeiliams, pagalbiniams konstrukciniams elementams – ryšiams. Papildomaisiais vadinami ir tie įtempimai, kurie atsiranda, veikiant papildomoms apkrovoms – vėjui, temperatūrai ir pan.

Papildomųjų įtempimų pavyzdys yra santvara su standžais mazgais. Ją skaičiuojant, mazgai buvo laikomi sarnyriškais, apkrovos tiksliai centruotos i mazgus. Tokios santvaros strypai gautų tik pagrindinius įtempimus. Mazgų standumas pakeičia strypų darbo sąlygas; dėl mazgų standumo strypuose atsiranda papildomieji įtempimai.

Papildomieji įtempimai, atsirandantys veikiant mazgų standumui ar kitokiems ryšiams, neskaičiuojami. įtempimai, atsirandantys veikiant papildomoms apkrovoms (vėjui, temperatūrai), skaičiuojami ir įvertinami, sudarius atitinkamus derinius su pagrindiniais įtempimais.

Vietiniai įtempimai (įtempimų koncentracija) susidaro elemento skerspjūvio staigaus pasikeitimo arba medžiagos defektų vietose – ties įpjovomis, kniedžių skylėmis ir pan. Didžiausi vietiniai įtempimai atsiranda ten, kur staiga pasikeičia elemento skerspjūvis. Kai veikia statiniai krūviai, vietinių įtempimų koncentracija konstrukcijai nepavojinga ir skaičiuojant neįvertinama.

Vidiniais įtempimais vadinami įtempimai, atsiradę elemente nuo terminių poveikių jį gaminant, kai jam neleidžiama deformuotis. Vidiniais įtempimais galima vadinti valcuoto dvitėjinio profilio įtempimus. Valcuojant dvitėjinio profilio sienelė, kuri yra daug plonesnė negu juostos, greičiau už jas ataušta ir susitraukia. Veliau aušdamos juostos nebegali laisvai keisti savo ilgio, nes trukdo ankščiau ataušusi sienelė. Todėl ir atsiranda vidiniai įtempimai: sienelėje – gniuždymo, o juostose – tempimo. Vidiniai įtempimai, atsižvelgiant į jų atsiradimo priežastį, dažnai vadinami pradiniais,
susitraukimo, savaisiais ir kt. itempimais.

Vidiniai įtempimai, kaip nepriklausantys nuo išorinių jėgų veikimo, skaičiuojant konstrukcijos stiprumą, dažniausiai neįvertinami, bet.dėl jų konstrukcijos gali deformuotis.

Skaičiuojant konstrukcijas, jų elementai parenkami tik pagal pagrindinius įtempimus arba pagrindinių ir papildomųjų įtempimų derinius. šie įtempimai konstrukcijų elementuose turi būti visada mažesni už takumo ribą arba kritinius įtempimus.

Sudėtingasis įtempimų ūbūvis. Konstrukcijų elementuose įtempimai gali atsirasti tik vienos ašies kryptimi – normaliniai tempimo arba gniuždymo įtempimai, t. y. vadinamasis linijinis įtempimų būvis, dviejų ašių kryptimis – dviejų statmenų krypčių normaliniai įtempimai arba normaliniai ir tangentiniai įtempimai lenkiamame elemente, t. y. plokščiasis įtempimų būvis, ir normaliniai įtempimai trijų ašių kryptimis, t. y. erdvinis įtempimų būvis.

4. METALINIŲ KONSTRUKCIJŲ PROJEKTAVIMAS

Metalinės konstrukcijos turi atitikti joms keliamus reikalavimus. Jos turi būti stiprios ir pastovios, lengvai pagaminamos, ekonomiškos ir gražios. Yra trys konstrukcijų gamybos etapai: projektavimas, gamyba (gamykloje) ir montavimas statybos vietoje.

Vienas is svarbiausių etapų yra metalinių konstrukcijų projektavimas, nors jo kaina yra labai maža – 2-5% bendros kainos. Projektuojant konstrukcijas, turi buti išspręsti visi klausimai, susiję su konstrukcijų gamyba. Pirmiausia sudaromi variantai bei parenkama geriausia pastato schema, po to paruošiamas racionaliausio montavimo projektas. Sudarant variantus, parenkama racionaliausia konstrukcinė schema, pagal kurią projektuojamos stiprios ir ekonomiškos konstrukcijos. Racionali schema bus tokia, kai eksploatuojant konstrukcijos elementuose nuo veikiančių apkrovų atsiras pačios mažiausios įrąžos ir atitinkami elementai jas atlaikys.

Projektuojant konstrukcijas, reikia atsižvelgti į gamybinius bei montavimo reikalavimus: kuo labiau konstrukcijos atitiks šiuos reikalavimus, tuo jos bus ekonomiškesnės.

Gamybiniai reikalavimai yra šie: konstrukcijos elementai turi buti paprastos formos, kuo mažiau detalių juose, detalės tokios, kad būtų galima jas paruošti mechanizuotai, paprasta ir patogu surinkti bei sujungti. Labai svarbu konstrukcijas suskirstyti į gaminamuosius vienetus – elementus, kuriuos būtų patogu pervežti į statybos vietą. Jų matmenys turi atitikti kelių ir tiltų gabaritus. Vienodi tipiniai elementai gaminami serijiniu budu.

Pagrindiniai montavimo reikalavimai yra šie: konstrukcijos turi būti tokios, kad būtų paprasta, lengva ir spartu montuoti, paprasta ir lengva sujungti gaminamuosius elementus, kad būtų paprasti ir lengvai prijungiami ryšiai, užtikrinantys montIuojamųjų konstrukcijų pastovumą.

5. SIJOS

5.1 BENDRA SIJŲ CHARAKTERISTIKA

Sijos – pagrindinis laikantysis perdangos konstrukcinis elementas. Ant jo yra dedami grindų elementai, o iš apačios pritvirtinamos lubos. Gali būti atskirai dedamos grindų sijos, kurios perima beveik visą pagrindinį krūvį, ir atskirai lubų sijos, kurios perima krūvį nuo lubų ir termoizoliacinio sluoksnio sunkio.

Perdangoms įrengti metalinės sijos yra naudojamos jau daugiau kaip šimtas metų. Plačiausiai taikomos valcuotojo profilio sijos. Esant didelėms apkrovoms arba angoms yra naudojamos sudėtinės sijos .

Sudėtinės sijos paprastai daromos dvitėjo skerspjūvio. Prie vertikaliosios sienelės kertinėmis siūlėmis privirinami juostiniai lakštai arba prie sienelės privirinami kampuočiai, o prie jų – juostiniai lakštai, norint sustiprinti juostas. Juostinių lakštų plotis imamas (1/4–1/5)h, storis – 10–40 mm ir turi būti ne mažesnis už sienelės storį. Galingesnių sijų juostos daromos iš kelių lakštų.

Sijos yra labia paprastos ir lengvai pagaminamos konstrukcijos, todėl plačiai naudojamos civilinėje ir pramoninėje statyboje, statant tiltus bei hidrotechninius statinius. Jos gali būti valcuotos arba sudėtinės, sudarytos iš lakštų bei kampuočių.(2 pav.)

Sijos – pagrindinis laikantysis perdangos konstrukcinis elementas. Ant jo yra dedami grindų elementai, o iš apačios pritvirtinamos lubos. Gali būti atskirai dedamos grindų sijos, kurios perima beveik visą pagrindinį krūvį, ir atskirai lubų sijos, kurios perima krūvį nuo lubų ir termoizoliacinio sluoksnio sunkio.

2 pav. Sijų skerspjūviai: a – valcuoti; b ir c – sudėtiniai kniedyti; d ir e – sudėtiniai kniedyti; f – presuoti aliuminiai

Sijos ekonomiškumą ir jos gerą darbą galima vertinti jos atsparumo momento W ir skerspjūvio ploto F santykiu arba branduolio spinduliu ς= W/F. Kuo didesnis šis santykis, tuo ekonomiškesnė ši sija.

Pagal parėmimo būdą sijos skirstomos į dviatrames, daugiaatrames, gembines ir standžiai įtvirtintais galais. Kad būtų patogiau montuoti, plieninėms konstrukcijoms plačiausiai naudojamos dviatramės sijos, nors standesnės ir ekonomiškesnės yra daugiaatramės nekarpytos sijos. Šios sijos labai jautrios bet kokiems eksplotavimo darbo sąlygų pasikeitimams, pavyzdžiui, atramų sėdimams ir t.t. Todėl nekarpytas sijas patariama naudoti tik tada, kai gerai ištirtos jų darbo sąlygos.

Sijos labai plačiai naudojamos civilinių ir visuomeninių pastatų perdangoms, pramoninių pastatų darbo aikštelių sijynams kaip pokraninės
sijos. Iš sijų tiltų važiuojamosios dalies, užtvankų skydų, šliuzų ir kitų hidrotechninių konstrukcijų sijynai.

5.2 VALCUOTOS PLIENINĖS SIJOS

5.2.1 SIJYNŲ TIPAI, JŲ STANDUMAS IR SIJŲ AUKŠTIS

Valcuotų arba valcuotų ir sudėtinių, statmena kryptimi persikertančių sijų kompleksas vadinamas sijynu. Jį sudaro pagrindinės ir antraeilės sijos. Antraeilės sijos vietines apkrovas iš pakloto perduoda pagrindinėms sijoms, o šios visą perdangos apkrovą perduoda atramoms. Pagal pagrindinių ir antraeilių sijų išdėstymą bei jų sujungimus sijynai skirstomi į šiuos tipus:

1) metalinis paklotas arba gelžbetoninė plokštė yra ant antraeilių sijų, padėtų ant pagrindinių sijų;( 3pav.)

2) antraeilės sijos prie pagrindinių prijungtos viename lygyje;(4pav.)

3) antraeilės sijos prie pagrindinių prijungtos žemiau pastarųjų viršutinių lentynų;(5pav.)

4) sudėtingas sijynas sudarytas iš trijų rūšių sijų: pakloto sijos esti ant antraeilių arba pagalbinių sijų, o pastarosios paremtos ant pagrindinių sijų.(6pav.)

Sudėtinės sijos sienelė stiprinama skersinėmis standumo briaunomis. Jos dedamos didžiausių šlyties įtempių vietose – ties atramomis, visoms koncentruotoms jėgoms, antraeilių sijų pridėjimo vietose (7 pav.). Atstumai tarp standumo briaunų turi būti ne didesni kaip dvigubas sienelės aukštis. Standumo briaunos neleidžia sienelei išklupti.7 pav. Standumo briaunų išdėstymas ir jų tipai: 1 – atraminės, 2 – skersinės (vertikaliosios), 3 – išilginės (horizontaliosios), 4 – tarpinės (trumpos)

Atraminės standumo briaunos yra statomos visada net ir valcuotojo profilio sijose. Pagrindinė jų paskirtis – neleisti sienelei išklupti dėl vietinio glemžimo įtempių. Kitose vietose standumo briaunos gali būti nestatomos, jeigu sienelės liaunis pakankamas. Atstumas tarp skersinių (vertikaliųjų) briaunų (7 pav. b) neturi būti didesnis kaip 2hs, kai λw > 3,2 ir 2,5hs, kai λw ≤ 3,2.

Kai statybinis aukštis nenustatytas, galima naudoti paprasčiausią (pirmąjį) tipą(7pav.a). Priešingu atveju tenka parinkti sijyną, kuriame antraeilės sijos prijungtos sudėtingiau.

Projektuojant sijynus, reikia parinkti optimalius atstumus tarp sijų ir nustatyti ekonomiškiausią sijų aukštį. Atstumas tarp sijų parenkamas, atsižvelgiant į pakloto konstrukciją ir projektuojamos perdangos standumą. Atstumas tarp sijų parenkamas atsižvelgiant į tai, kokio standumo turi būti perdanga. Norint gauti standų sijyną reikia mažinti atstumus tarp sijų arba imti didesnius sijų aukščius. Sijyno paklotas gali būti iš surenkamųjų gelžbetoninių plokščių, monolitinio gelžbetonio, iš monolitinio gelžbetonio, sujungto su sijomis arba padėto ant profiliuotųjų metalinių lakštų, iš lygių metalinių 6–14 mm storio, lakštų privirinamų prie sijų. Aukštas sijas išdėstant mažais atstumais, gaunamas standus sijynas su mažais sijų įlinkiais. Tačiau medžiaga turi būti racionaliai naudojama, todėl normose nustatyti įvairių konstrukcijų atitinkami standumai, t. Y. Ribiniai santykiniai įlinkiai f/l≤1/n0.

Pilnai išnaudojant sijoje skaičiuojamuosius atsparumus (δ=R) ir imant C38/23 klasės plienui R/E= 210*106/ 2,1*1011 =1/1000, randamas mažiausias sijos aukštis pagal standumą:

hmin = 5Rlqnn0/24Eq =n0lqn/ 4800q

Apkrova, tenkanti kiekvienam sijyno elementui, nustatoma pagal apkrauto ploto dydį. Naudojantis pastaraja formule, galima rasti vienodai išskirstyta apkrova apkrautų sijų mažiausius aukščius, atitinkančius normose nustatytus ribinius įlinkius. Projektuojant mažesnio aukščio siją, negu gauta pagal hmin = 5Rlqnn0/24Eq =n0lqn/ 4800q formulę, galima ją pagaminti reikiamo standumo, bet tada reikės daugiau metalo, nes įtempimai bus mažesni už skaičiuojamąjį atsparumą.

5.2.2 VALCUOTŲ SIJŲ SANDŪROS PRIJUNGIMAI

Paprasčiausia valcuotų sijų sandūra padaroma, suvirinant tiesia sudurtine siūle.

(8 pav. a)

Rombiniai antdėklai pritvirtinami įstrižai ( arba mišria) kertine siūle pagal jose veikiančią jėgą Na .

Suduriant siją didžiausio lenkimo momento vietoje, sudurtinę siūlę juostose reikiastiprinti antdėklais.(8 pav. b)

Statinių apkrovų veikiamas sijas galima sudurti ir vien antdėklais be sudurtinės siūlės – paprastesne sandūra.

(8 pav. c)

Antraeiles sijas prijungti statmenai prie kitos sijos arba prie kolonos galima šiais būdais:

a) uždedant ant kitos sijos viršaus ir pritvirtinant siūlėmis ar varžtais;

(9 pav. a)

b) prijungiant varžtais arba kniedėmis prie sijos standumo briaunos arba kolonos;

(9 pav. b, c)

c) padedant prijungiamąją siją ant paruošto staliuko.

(9 pav. d)

Jungiant antraeilę siją prie pagrindinės sijos standumo briaunos, antraeilės sijos juostos nupjaunamos, kad būtų galima sijo ssienelę priglausti prie standumo braiunos (9 pav. b).

Jungiant siją prie kolonos,prie sijos galo pritvirtinami kampuočiai.

Montavomo atžvilgiu labai patogus sijų prijungimas su staliuku, kuris paruošiamas iš anksto (9 pav. d). Visą atraminę reakciją turi atlaikyti staliukas, varžtai neskaičiuojami. Tiksliai perduodant atraminę reakciją staliukui, prie sijos galo pritvirtintos
briauna turi būti nudrožta.

5.3 SUDĖTINĖS SIJOS

5.3.1 SUDĖTINĖS SIJOS SKERSPJŪVIO PAGRINDINIAI MATMENYS

Sudėtinės sijos paprastai daromos dvitėjinio skerspjūvio iš sienelės ir juostų, privirintų kertinėmis siūlėmis. Kniedytų sijų juostos prie sienelės prijungiamos juostiniais kampuočiais. (2 pav. c, d).

Sudėtinės sijos juostose veikia beveik vien tik normaliniai įtempimai, o tangentinius įtempimus atlaiko sienelė. Nustatant sijos skerspjuvį, į tokį įtempimų pasiskirstymą reikia atsižvelgti.

Mažiausiai sijos aukštis, parinktas pagal standumą, dažniausiai nėra ekonomiškiausia matalo kiekio atžvilgiu. Todėl, projektuojant sudėtines sijas, reikia pasirinkti mažiausią sijos skerspjuvį F pagal sijos atsparumo momentą, nustatnt patį geriausią sienelės aukštį h ir jos storį 0/ .

(10 pav.) Sudėtinės suvirintos sijos skerspjūvis.

Šis optimalus sijos aukštis laikomas didžiausiu sijos aukščiu, nes daryti siją aukštenę neracionalu – didėja jos masė ir visas perdangos statybinis aukštis. Pagal optimalų sijos aukštį nustatomas ir geriausias metalo pasiskirstymas į juostas ir sienelę. Galima įrodyti matematiškai, kad simetrinės dvitėjinės optimalaus aukščio sijos metalas pasiskirsto į juostas ir sienelę po lygiai. Šio santykio neišlaikant, sijos skerspjūvis didėja (kai sienelės lankstumas pastovus).

Padidinus ar sumažinus sijosaukštį 10℅, jos masė padidėja apie 1,5℅, o padidinus sijos aukštį 20℅ – masė padidėja 3-4℅.

(11 pav.)Sijos auksčio ir skerspjūvio ploto santykis.

Konstrukciniais sumetimais sienelė daroma ne mažesnio kaip 8mm storio.

Suvirintos sudėtinės sijos juostos daromos iš lakštų arba iš lakštų ir valcuotų profilių.

(12 pav.) Suvirintų sijų juostų tipai.

Juostų plotos imamas apie (1/3÷1/5)h, o storis – nuo 10 iki 40 mm. Juostos storis visada turi būti ne mažesnis už sienelės storį ir ne didesnis už 2,5 – 3,0 sienelės storius.

Plačiose juostose įtempimai pasiskirsto palyginti nevienodai, dėl to tempiama juosta linksta, o gniuždoma klumpa.

(13 pav.) Sudėtinių sijų juostų deformacijos.

Juostos gaminamos iš universalaus plieno iki 22mm storio, graduojant kas 2mm, o toliau 0/=25, 28, 30, 33, 36 ir 40mm; juostų plotis imamas nuo 180 iki 420mm (gradacija kas 20mm), o toliau b j = 450, 480, 500, 530, 560 ir 600.

Sudėtinės kniedytos sijos juostinių kampuočių lentynų plotis parenkamas (1/8÷1/10)h. Juostiniai lakštai paprastai imami platesni už kampuočių lentynas bent po 10 – 20 mm į abi puses (14 pav.), kad juostinių kampuočių sandūros antdėklinis kampuotis neišsikištų iš juostos. Juostiniai kampuočiai turi sudaryti ne mažiau kaip 30℅ viso juostos skerspjūvio ploto.

(14 pav.) Sudėtinių kniedytų sijų juostų tipai.

Kniedytose sijose dedama nuo vienos iki keturių porų juostinių lakštų. Jie renkami tokio pat storio, kaip ir juostiniai kampuočiai, bet ne storesni kaip 20 – 22 mm, nes iki tokio storio skyles dar galima išspausti presais, tada pigiau siją gaminti.

Sudėtinę siją daryti vien tik sienelės ir kampuočių nepatariama(2 pav. d). Virš kampuočių per visą sijos ilgį paprastai uždedamas vienas juostinis lakštas. Kiti juostiniai lakštai dedami tik tose sijos vietose, kur jie turi atlaikyti lenkimo momentą.

Dėl nevienodo įtempimų pasiskirstymo ir juostų deformacijų sijos juostinio lakšto laisvasis kraštas ( nuo kniedžių eilės) turi būti ne platesnis kaip b/20/ (14 pav. a). Kai juosta sudaryta iš dviejų arba kelių juostinių lakštų, jų laisvojo krašto didžiausias atstumas nuo kniedžių eilės turi būti ne didesnis kaip 4d arba 80/ j (14 pav. b). Kai atstumas didesnis, laisvieji juostinių lakštų kraštai sukniedijami konstrukcinėmis kniedėmis (14 pav. c).

5. 3.2 SIJOS SKERSPJŪVIO PAKEITIMAS

Paprastai sijos skerspjūvis parenkamas, atsižvelgiant didžiausią lenkimo momentą. Lenkimo momentas yra mažesnis sijos galuose, ten racionalu mažinti ir sijos skerspjūvį. Kai yra sudėtinė kniedyta sija, kurios juostos sudarytos iš kelių lakštų, sijos skerspjūvis keičiamas, mažinant juostinių lakštų skaičių. Suvirintos sijos juostą sudaro vienas lakštas, todėl sijos skerspjūvis mažinamas, panaudojant sijos galuose plonesnius arba siauresnius, bet tokio pat storio lakštus.

(15 pav.) Sijos skerspjūvio keitimas.

Sijos skerspjūvį galima keisti ir mažinti jos aukštį galuose (15 pav. c). Patogiausia sijos skerspjūvį mažinti, siaurinant juostą. Mažiausiais juostų plotis turi būti b j =180 mm. Skirtingo pločio ir storio juostiniai lakštai suduriami statmena arba įstriža sudurtine siūle (15 pav. a, b). Kai yra skirtingo storio lakštai, storesnysis lakštas nudrožiamas 1: 3 nuolydžiu ir plonojo lakšto storio.

Sijos skerspjūvio pakeitimo teorinis taskas nustatomas analitiškai arba grafiškai. Analitiškai skaičiuoti patogu tada, kai sijos 1enkimo momento formulė betkuriame taške nesudėtinga ir kai sijos skerspjūvis keičiamas tik vienoje vietoje prie sijos galų. Kai sijos skerspjūlvis keičiamas keliose vietose, pakeitimo teorinį taskšką patogiau nustatyti grafiškai.

(16 pav.) Sijos skerspjūvio keitimo vietų grafiškas nustatymas.

5.3.3 SIJOS PRIJUNGIMAS PRIE SIENELĖS

Kai siją
kartu lenkimo momentas ir skersine jėga, tarp sienelės ir juostų atsiranda šlyties jėgos, kurias atlaiko suvirinimo siūlės arba kniedės, jungiančios juostas su sienele.

(17 pav.) Sudėtines sijos juostų prijungimas prie sienelės.

Palyginti neilgose sijose tarpukniedis e daromas vienodas visame sijos ilgyje. Jei

skersines jegos labai didelės, sijos galuose tarpukniedis apskaičiuojamas pagal didžiausią skersinę jegą Q (atraminę reakciją), 0 arčiau sijos vidurio tarpukniedis didinamas, skaiciuojant jį pagal didžiausią tame ruože veikiančią skersinę jėgą. Tačiau jis visada turi buti mažesnis už 12 d arba 18 δ (čia d – kniedės skersmuo, δ – elemento storis), kad gniuždomoje zonoje kampuočio lentynos arba lakstai butų pastovūs. Tarpukniedžiai keičiami nuo bet kurios standumo briaunos.

Tarpukniedis e1 tarp kniedžių, jungiančių juostinius lakštus su kampuočiais, paprastai daromas toks pat, kaip ir tarpukniedis neilgose sijose, nors čia veikia mažesnė šlyties jėga, nes mažesnis statinis momentas.

5.4 BENDRASIS IR VIETINIS SIJŲ PASTOVUMAS

5.4.1 BENDRASIS SIJŲ PASTOVUMAS

Plieninių dvitėjinio skerspiūvio sijų yra palyginti mažas inercijos ir atsparumo momenfas y ašies atžvilgiu, todėl, veikiant apkrovai, jos gali išlinkti iš sijos plokštumos, susisukti ir sugriūti – netekti bendrojo pastovumo.

(18 pav.) Sijos deformacija, netenkant bendrojo pastovumo.

Tuo momentu siją veikianti apkrova vadinama kritine apkrova. o atsiradę sijoje itempimai – kritiniais įtempimais. Kritiniai įtempimai gali būti mažesni už skaičiuojamuosius atsparumus, del ko ne visai išnaudojamas sijos didelis stiprumas x ašies atžvilgiu.

Norint, kad sija būtų pastovi iš jos plokštumos, gniuždomos juostos plokštumoje įrengiami ryšiai. Sijos bendrasis pastovumas netikrinamas tada, kai ant viršutinės juostos yra metalinis paklotas arba gelžbetoninė plokštė.

Nesimetrinio skerspiūvio sijų (loyinio skerspiūvio arba su didesne gniuždoma juosta) pastovumas tikrinamas pagal plieninių konstrukcijų projektavimo normas .

5.4.2 VIETINIS SIJŲ PASTOVUMAS

Šiuo metu Jūs matote 50% šio straipsnio.
Matomi 4210 žodžiai iš 8415 žodžių.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA (kaina 0,87 €) ir įveskite gautą kodą į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.