Оголовки колонн должны быть увязаны с опорной частью главных балок, основные решения их приведены на рис. 22 и 23.
Расчетными элементами оголовка являются ребра и швы, прикрепляющие ребра к колонне. Определяют ширину опорного ребра оголовка сплошной колонны
(4.17)
Требуемая площадь опорных ребер , где F - величина опорного давления на оголовок; F=2Q ; по второй схеме и F=1.5Q по первой схеме.
Рис. 22. Оголовок сплошной колонны и опорный узел консольной балки.
Зная ширину опорного ребра, определяют толщину ребра
; при условии . (4.18)
Высоту оголовка сплошной колонны, примерно равную длине опорного ребра, определяет работа на срез стенки колонны, опорного ребра, швов, соединяющих ребро и стенку.
Длина опорного ребра оголовка, определяемая работой стенки колонны на срез (4.19)
Катет шва, обеспечивающего прикрепление ребра к стенке, назначают по таблице 2 приложения 5, а назначенный катет проверяют по формулам
Q / 2 (bf kf lw) £ Rwf gwf gc ; Q / 2 (bz kf lw)£ Rwz gwz gc ,
где Q - опорная реакция главной балки; lw = lг –1 (см) – расчетная длина шва
gwfи gwz - коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в I; II2; I2; II3 климатических районах, для которых gwf =0,85; Rwuп=410 МПа и gwz =0,85 - для всех сталей;
Rwz=0,45 Ruп ; Ruп - принимается по табл.3 приложения 2.
bf и bz - коэффициенты, принимаемые по табл. 1 приложения 5;
Rwf и -расчетное сопротивление, по табл. 1.3.
Максимальную и минимальную высоту шва определяют в зависимости от толщины соединяемых элементов (ребра и стенки) по табл. 2, 3 приложения 5, длина шва должна быть lw £ 85bfKf.
При tS<twопорное ребро проверяют на срез: (4.20)
Рис. 23. Траверса оголовка сквозной колонны и опорный узел разрезной балки.
Для обеспечения жесткости опорное ребро укрепляют поперечным ребром, ширину которого принимают равной bS, а толщину - не менее .
Конструктивной особенностью оголовка сквозной колонны является наличие траверсы (см. рис.23).
Высоту траверсы определяет работа стенки ветви колонны на срез:
(4.21) где tw - толщина стенки ветви.
Толщину траверсы определяет ее работа на срез: . (4.22)
Дальнейший расчет оголовка сквозной колонны (проверка опорного ребра, швов, прикрепляющих ребро к траверсе и траверсу к ветвям) выполняют аналогично расчету оголовка сплошной колонны.
Снизу траверсу укрепляют ребром жесткости, ширину которого принимают равной (2bS+tтр), а толщину - не менее .
Высоту оголовка обычно принимают равной высоте сечения сплошной колонны (h) или расстоянию между ветвями сквозной колонны (b’).
Если высота оголовка получается значительно больше, следует увеличить толщину стенки колонны в пределах высоты оголовка сплошной колонны за счет вставки (см. рис.20), или увеличить толщину стенки ветвей сквозной колонны за счет приварки дополнительных накладок.