V konstrukcích se používají různé typy spojů ocelových nosníků. Přípoje ocelových nosníků se dělí do dvou skupin, a to na rámové a sedlové přípoje.
U rámových přípojů ocelových nosníků je nosník připojen k nosnému ocelovému prvku pomocí kování, zatímco v případě sedlových přípojů je nosník umístěn na sedle podobně jako v případě, kdy je nosník umístěn na zděné stěně.
V tomto článku se zabýváme různými typy přípojů ocelových nosníků.
Obr. 1: Ocelové přípoje ocelových nosníků: Různé typy spojů ocelového nosníku s nosníkem
Obr.2: Spoje ocelového nosníku s nosníkem
Typy spojů ocelových nosníků
Různé typy spojů nosníků jsou uvedeny níže:
- Svorníkové rámové spoje
- Svorníkové sedlové spoje
- Svařované rámové spoje
- Svařované sedlové spoje
- Spoje s čelní deskou
- Speciální spoje
- Prosté, tuhé a polotuhé spoje
Spřažené rámové spoje ocelových nosníků
V tomto typu spoje jsou ocelové nosníky spojeny s nosnými prvky, ať už se jedná o ocelové nosníky nebo sloupy, pomocí úhelníkového spoje, jak je vidět na obrázku 3.
Obrázek 3: Šroubový rámový přípoj ocelového nosníku
Obvykle se přípoj navrhuje na základě zatížení na konci nosníku. Při návrhu přípoje je nutné zohlednit pevnost, typ a velikost spojovacích prostředků a pevnost základních materiálů.
Minimální délka úhelníku přípoje by měla být alespoň polovina světlé hloubky nosníku. Toto opatření je stanoveno pro zajištění dostatečné tuhosti a stability.
Existují různé normové rozměry šroubových rámových spojů spolu s jejich únosností stanovené předpisy. Účelem těchto normalizovaných přípojů je zvýšit rychlost návrhu.
Doporučuje se použít minimální přípoj dostatečně odolný vůči působícímu zatížení, aby byl návrh co nejhospodárnější.
Přípoj ocelového nosníku se šroubovým uložením
Existují dva hlavní typy přípojů se šroubovým uložením, včetně nevyztuženého přípoje se šroubovým uložením a vyztuženého přípoje se šroubovým uložením, jak je znázorněno na obrázcích 4 a 5.
Obr.4: Neztužený šroubový sedlový spoj
Obr.5: Ztužený šroubový sedlový přípoj
Jsou-li reakce na konci nosníku velké, pak se doporučuje uvažovat o ztužených sedlových přípojích, protože mají dostatečnou kapacitu odolávat velkým silám, zatímco kapacita neztuženého sedlového přípoje je omezená kvůli omezené ohybové kapacitě úhlového ramene sedla, které vyčnívá vodorovně.
Nejvýraznější výhodou sedlového přípoje je, že nosník lze vyrobit hospodárně a sedlo by poskytovalo okamžitou podporu při montáži.
Funkcí horního úhelníku použitého v sedlovém přípoji je zabránit tomu, aby nosník trpěl náhodným pootočením.
Je třeba zmínit, že tento typ přípoje nevyžaduje značné dílenské detaily. Šroubové spoje jsou žádoucí z hlediska ochrany životního prostředí, protože konstrukci lze demontovat a prvky lze použít v jiných projektech. Kromě toho lze šroubové spoje velmi snadno montovat.
Svařovaný rámový ocelový nosníkový spoj
Stejně jako ostatní dva typy nosníkových spojů jsou k dispozici různé velikosti svařovaných rámových spojů s jejich únosností, které jsou uvedeny v předpisech.
Svar spoje je vystaven přímému smykovému napětí a napětí způsobenému zatížením nosníku, které ovlivňuje vzorek svaru. Tato napětí je tedy nutné zohlednit.
Je zřejmé, že část svařování se provádí v terénu, což je náročné, protože je obtížné dosáhnout vysoké kvality svaru kvůli pohybům ocelových prvků způsobeným větrem nebo jinými faktory.
Svařované sedlové ocelové nosníkové spoje
Je to podobné jako šroubový sedlový spoj, ale pro upevnění se používá svařování, nikoliv šrouby. Zatížení na nosník působí na vzor svaru excentricky a vytváří napětí. Stejně jako u svařovaných rámových spojů je tedy třeba tato napětí zohlednit.
Typy svařovaných sedlových spojů zahrnují neztužené sedlo a ztužené sedlo. První z nich se používá v případě malých působících zatížení, zatímco druhý je vhodný pro případ velkých zatížení.
K připojení spodní příruby nosníku k sedlu se doporučuje použít šrouby. Tyto šrouby lze po ukončení svařování odstranit nebo ponechat na svém místě. Svařované spojení není žádoucí z hlediska životního prostředí a pracovníka. Je to proto, že takový spoj nelze snadno demontovat ani postavit.
Přípoj ocelového nosníku s čelní deskou
Tento typ spoje je možný díky použití svařovacího umění. Koncová deska je spojena s pásnicí nosníku prostřednictvím svaru, protože její únosnost a velikost se řídí smykovou únosností pásnice nosníku přiléhající ke svaru.
Zatížení působící na spoj na konci prutu nemá excentricity. Existují různé typy koncových deskových přípojů včetně pružných, polotuhých a tuhých koncových deskových přípojů.
Mělo by se vědět, že zhotovování a řezání by se mělo provádět s maximální opatrností, aby se předešlo chybám. Například řezání nosníků na délku musí být co nejpřesnější.
Koncové deskové spoje nejsou vhodné pro vysoké ocelové konstrukce.
Speciální spoje ocelových nosníků
Tento typ spojů se používá v případě, že uspořádání konstrukčního prvku je takové, že nelze použít standardní spoje.
Například úhly křížení se mohou lišit o určitý stupeň a při posunu středů nosníků od středů sloupů.
Příkladem speciálních přípojů je rámový přípoj s ohnutou deskou, přípoj s jednou pásnicí, přípoj s jednostranným rámem, přípoj s vyváženou pásnicí a přípoj typu Z.
Schopnost přípojů přenášet momenty na sloupy je založena na stupni pevnosti přípojů. Čím vyšší je stupeň fixace přípoje nosníku, tím větší je schopnost přenášet momenty na sloupy.
Je-li přípoj navržen tak, aby přenášel momenty, pak by měl být schopen odolávat smykovým silám od nosníku a přenášet momenty na sloupy.
Jaké jsou typy konstrukčních ocelových rámových systémů?
Typy podlahových systémů pro vícepodlažní ocelové konstrukce
Konstrukce základů, sloupů, nosníků a podlah ocelových rámových konstrukcí
Vlastnosti konstrukční oceli pro navrhování a provádění ocelových konstrukcí
- D G Brown, D C Iles, E Yandzio. Navrhování ocelových budov: Medium Rise Braced Frames: V souladu s Eurokódy a národními přílohami Spojeného království. Institut ocelových konstrukcí. Berkshire, s. 72-75. 2009. (P365).
- Frederick S. Merritt, Jonathan T. Ricketts. Příručka pro navrhování a stavbu budov. New York. 6. vyd: McGraw-Hill, 2001.
- Ocelové konstrukce. 2016. Citováno 28. října 2017.
.