Сквозной стержень. Сквозные колонны

Сквозные колонны. Подбор сечения и проверка устойчивости

При подборе сечения сквозной колонны устойчивость ее относительно свободной оси проверяют не по гибкости ,а по приведенной гибкости , которая вследствие деформативности решеток всегда больше.

Приведенная гибкость зависит от расстояния между ветвями, уста­навливаемого в процессе подбора сечения. Расстояние b между ветвя­ми определяется требованием равноустойчивости сквоз­ной колонны относительно осей х и у, для чего приведенная гибкость должна быть равна гибкости относительно материальной оси ().

1. Подбор сечения сквозной колонны начинается с расчета на устой­чивость относительно материальной оси х, т. е. с определения требуемой площади сечения по формуле (1).

2. Необходимо задаться гибкостью, чтобы получить из таблицы коэффициент продольного из­гиба φ.

Благодаря более рациональному распределению материала в сече­нии сквозных колонн расчетная гибкость у них бывает несколько меньше, чем у сплошных (при равных условиях) . Для сквозных колонн с расчетной нагрузкой до 1500 кН, длиной 5 - 7 м можно задаться гиб­костью = 90 - 60, для более мощных колонн с нагрузкой 2500 - 3000 кН = 60 - 40.

3. Задавшись гибкостью и определив по ней коэффициент φ, по фор­муле (1) получаем требуемую площадь и требуемый радиус инерции относительно материальной оси , учитывая, что гибкость отно­сительно материальной оси равна расчетной гибкости.

4. Определив требуемую площадь и требуемый радиус инерции, под­бираем по сортаменту соответствующий им профиль швеллера или дву­тавра. Если эти величины по сортаменту не будут совпадать в одном профиле, что бывает при неудачно заданной гибкости, то нужно взять профиль, в котором величины А и i имели бы значения, наиболее близ­кие к найденным.

5. Приняв сечение стержня, проверяем его устойчивость по формуле

.

где φ х - коэффициент определяем по действительной гибкости .

6. Если сечение подобрано удовлетворительно, определяем расстояния между ветвями из условия равноустойчивости .

Приведенная гибкость определяется по формуле

. (6)

30 - 35, но не более 40.

При решетке из планок, задавшись и исходя из формулы (6), находим требуемое значение гибкости относительно свободной оси

Необходимо иметь в виду, что , иначе возможна потеря несущей способности ветви ранее потери устойчивости колонны.

7. Находим соответствующий гибкости радиус инерции и расстояние между ветвями, которое связано с радиусом инерции отношением . Коэффициент α 2 зависит от типа сечения ветвей (берется по СНиП). Значение b должно быть увязано с допустимым габаритом колонны, а также с необходимым зазором между полками ветвей.

8. После окончательного подбора сечения колонну проверяют на устой­чивость относительно оси у по формуле (5). Для проверки устойчиво­сти нужно скомпоновать сечение стержня, установить расстояние меж­ду планками и по приведенной гибкости определить коэффициент φ у. Если коэффициент φ у больше коэффициента φ х, то проверка устойчиво­сти относительно оси у по формуле (5) не нужна.

Установив окончательное сечение сквозной колонны, переходят к расчету решетки.

Расчет безраскосной решетки (планок)

Расстояние между планка­ми определяется принятой гибкостью ветви и радиусом инерции ветви

В сварных колоннах за расчетную длину ветви принимают расстоя­ние между планками в свету (рис. а).

Расчет планок состоит в проверке их сечения и расчете прикрепле­ния их к ветвям. Планки работают на изгиб от действия перерезываю­щей силы Q S , величина которой определяется из условия равновесия вырезанного узла колонны (рис. б)

(9)

где Q S - поперечная сила, приходящаяся на систему планок, расположенных в од­ной плоскости, равная при двух системах планок половине поперечной силы стержня колонны: ;

Рас­стояние между осями планок;

b ef - расстояние между ветвями в осях.

27. Типы сечений сквозных колонн. Подбор сечения центрально сжатой сквозной колонны. Проверка устойчивости. Расчет планок и решеток.

А. Подбор сечения сквозной колонны. При подборе сечения сквозной колонны учтойчивость ее относительно свободной оси проверяют не по гибкости λ y = l 0 / r y а по приведенной гибкости λ пр , которая вследствие деформативности решеток больше.

Приведенная гибкость зависит от расстояния между ветвями, уста­навливаемого в процессе подбора сечения. Расстояние b между ветвя­ми (рис. VIII.4, а-в) определяется требованием равноустойчивости сквозной колонны относительно осей x - x и у -у, для чего приведенная гибкость должна быть равна гибкости относительно материальной оси, т. е, λ пр = λ x

Подбор сечения сквозной колонны начинается с расчета на устойчи­вость относительно материальной оси х-х, т. е. с определения требуе­мой площади сечения по формуле (VIII.20):

Так же как и при подборе сечения сплошных колонн, надо задаться гибкостью, чтобы получить из таблицы коэффициент продольного изги­ба φ .

Благодаря более рациональному распределению материала в сече­нии сквозных колонн расчетная гибкость у них бывает несколько мень­ше, чем у сплошных (при равных условиях). Для сквозных колонн с расчетной нагрузкой до 1500 кН, длиной 5-7 м можно задаться гиб­костью λ= 90 ... 60 , для более мощных колонн с нагрузкой 2500-3000 кН гибкость можно принять равной λ =60 ... 40 .

Задавшись гибкостью λ и определив по ней коэффициент φ , по фор­муле (VIII.20) получаем требуемые площадь и радиус инерции относи­тельно материальной оси r x = l 0 / λ (так как гибкость относительно мате­риальной оси равна расчетной гибкости).

Определив требуемые площадь и радиус инерции, подбираем по сор­таменту соответствующий им профиль швеллера или двутавра. Если эти значения по сортаменту не будут совпадать в одном профиле, что бы­вает при неудачно заданной гибкости, то нужно взять профиль, в кото­ром F тр и r x имели бы значения, наиболее близкие к найденным.

Приняв сечение, проверяем его пригодность по формуле

σ= N /(φ x F )≤ R , где коэффициент φ x определяем по действительной гибкости

λ x = l 0 / r x

Если сечение подобрано удовлетворительно, то следующим этапом является определение расстояния b между ветвями из условия равно-устойчивости

λ пр = λ x

Приведенная гибкость определяется по формулам (VIII. 10) или (VIII. 15) в зависимости от типа решетки.

Задавшись λ 1 и исходя из формулы (VIII. 10), находим требуемое значение гибкости относительно свободной оси (VIII.27)

Необходимо иметь λ 1 < λ y , так как в противном случае возможна потеря несущей способности ветви ранее потери устойчивости колонны в целом.

Определив гибкость λ y , находим соответствующий ей радиус инерции

r y = l y / λ y

и расстояние между ветвями которое связано с радиусом инерции отношением

b = r y / α 2

Коэффициент α 2 зависит от типа сечения ветвей и берется по табл. VIII.1.

Значение b должно быть увязано с допустимым габаритом колонны,а также с необходимым зазором между полками ветвей.

Чтобы определить приведенную гибкость в колоннах с раскосной ре­шеткой по формуле (VIII. 15), задаются сечением раскосов F p . Имея от­ношение F/ F p , определяем

( VIII.28) , а затем r y и b (как в колоннах с планками).

После окончательного подбора сечения колонну проверяют на устой­чивость относительно оси у -у.

В колоннах с решетками должна быть также проверена устойчи­вость отдельной ветви на участке между смежными узлами решетки.

В колоннах с решетками в четырех плоскостях с поясами и решет­кой из одиночных уголков расчетные длины поясов и раскосов зависят от типа решетки, конструкции прикрепления раскоса к поясу и отноше­ния погонных жесткостей пояса и решетки. Значения расчетных длин принимают по таблицам СНиП.

Б. Расчет безраскосной решетки (планок). Расстояние между план­ками определяется принятой гибкостью ветви и радиусом инерции ветви l ов = λ 1 r 1 (VIII. 29)

В сварных колоннах за расчетную длину ветви принимают расстоя­ние между планками в свету (рис. VIII.15, а).

Расчет планок заключается в определении их сечения и расчете при­крепления к ветвям. Планки работают на изгиб от действия перерезыва­ющей силы Т пл , значение которой определяется из условия равновесия вырезанного узла колонны (рис.VIII.15,б):

(VIII.30)

Где

- поперечная сила, приходящаяся на систему планок, расположенных в одной плоскости, равная при двух системах планок половине поперечной силы стержня колонны, вычесленной по табл. VIII.2, т.е.

; l -расстояние между осями планок; с -расстояние между осями ветвей.

Отсюда

(VIII.31)

Ширину планки обычно определяют из условия ее прикрепления. Учитывая, что вывод формулы приведенной гибкости основан на нали­чии жестких планок (см. с. 206), ширину планок не следует принимать слишком малой; обычно эта ширина назначается а пределах (0,5... 0,75) b , где b - ширина колонны.

Толщина планок берется конструктивно от 6 до 10 мм в пределах (1/10-1/25)

В месте прикрепления планок действуют, поперечная сила и из­гибающий момент

(VIII.32)

В сварных колоннах планки прикрепляют кветвям внахлестку и при­варивают угловыми швами, причем планки обычно заводят на ветвидо 20-30мм (рис. VIII.15,а).

Прочность углового шва определяют по равнодействующему напря­жению от момента и поперечной силы (рис. VIII.15, в):

( VIII.33)

Где

- напряжение в шве от изгибающего момента;

- напряжение в шве от поперечной силы; - расчетное сопротивление срезу угловых швов.

Момент сопротивления шва

площадь шва

Здесь l ш - расчетная длина шва вдоль планкн

В. Расчет раскосной решетки . Элементы раскосных решеток колонн работают на осевые силы от продольной деформации стержня колонны и от поперечной силы при изгибе колонны (рис. VIII.17).

Если-напряжение в колонне от продольной силы N , то сокра­щение длины колонны на протяжении панели длиной а (рис. VIII.17,а)

(VIII.35)

Где - напряжение в раскосе от сжатия колонны.

Поскольку

,

(VIII.35)

К этому напряжению должно быть прибавлено напряжение от действия поперечной силы продольного изгиба Q (рис. VIII.17.б)

Усилие в раскосе

Где Q -поперечная сила; n -число раскосов в одном сечении колонны,расположенных в двух параллельных плоскостях.

Напряжение

(VIII.36)

Суммарное напряжение

(VIII.37)

Коэффициент берут по гибкости раскоса, определяемой по наименьшему радиусу инерции сечения уголка; коэффициент условий работы m , учитывающий одностороннее прикрепление раскоса из одиночного уголка, равен 0,75

Усилия в раскосах решетки обычно невелики и требуют уголков не­больших сечении. В сварных колоннах следует применять уголки не ме­нее 40x5 мм.

Распорки служат для уменьшения расчетной длины ветви колонны и обычно принимаются таким же сечением, как и раскосы.

Поперечная сила Q создает в одной из ветвей колонны дополнительное сжимающее усилие, в.другой- такое же по величине растягиваю­щее. Эти дополнительные усилия по сравнению с осевой сжимающей слой в колонне незначительны и поэтому в расчете не учитываются.

1. Типы сквозных колонн

Стержень сквозной центрально-сжатой колонны обычно состоит из двух ветвей (швеллеров или двутавров), связанных между собой ре­шетками (рис. VШ.4,а-в). Ось, пересекающая ветви, называется ма­териальной; ось, параллельная ветвям, называется свободной. Расстояние между ветвями устанавливается нз условия равноустойчивости стержня.

Швеллеры в сварных колоннах выгоднее ставить полками внутрь(рис. VIII.4.а), так как в этом случае решетки получаются меньшей ширины и лучше используется габарит колонны.

Более мощные колонны могут иметь ветви из двутавров (рис-VIII.4.в)

В сквозных колоннах из двух ветвей необходимо обеспечивать зазор между полками ветвей (100-150 мм) для возможности последующей окраски; в клепаных конструкциях этот зазор часто необходим и для того, чтобы можно было приклепать элементы решеток.

Сжатые стержни с небольшими усилиями, но большой длины дол­жны иметь для обеспечения необходимой жесткости развитое сечение; поэтому.их рационально проектировать из четырех уголков, соединен­ных решетками в четырех плоскостях (рис. VIП.4,г). Такие стержни при небольшой площади сечения обладают значительной жесткостью, однако трудоемкость их изготовления выше трудоемкости изготовления двухветвевых стержней; кроме того, решетки их более подвержены погнутиям.

При трубчатом сечении ветвей возможны трехгранные стержни (рис. VIII.4, д), достаточно жесткие и экономичные по затрате металла.

Решетки обеспечивают совместную работу ветвей стержня колонны и существенно влияют на устойчивость колонны в целом и ее ветвей. Применяется решетки разнообразных систем; из раскосов

(рис. VIII.5.а),из раскосов и распорок (рис. VIII.5.б) и безраскосного типа в виде планок (рис. VIII.5, в).

В случае расположения решеток в четырех плоскостях (рис. VIII.4, г) возможны обычная схема (рис. VШ.6.а) и более экономичная - треугольная схема «в елку» (рис. VIII.6,б).

В колоннах, нагруженных центральной силой, возможен изгиб от случайных эксцентрицитетов. От изгиба возникают поперечные силы, воспринимаемые решетками, которые препятствуют сдвигам ветвей колонны относительно ее продольной оси.

Треугольные решетки, состоящие из одних раскосов (рис. VIII.5,a), или треугольные с дополнительными распорками (рис. VIII.5,б) являются более жесткими, чем безраскосные, так как образуют в плоскости грани колонны ферму, все элементы которой работают на осе­вые усилия; однако они более трудоемки в из­готовлении.

Планки (рис. VIII.5,в) создают в плоско­сти грани колонны безраскосную систему с жесткими узлами и элементами, работающими на изгиб, вследствие.чего безраскосная решет­ка оказывается менее жесткой. Если расстоя­ние между ветвями значительно (0,8-1 м и более), то элементы безраскосной решетки по­лучаются тяжелыми; в том случае следует отдавать предпочтение раскосной решетке.

Безраскосная решетка хорошо выглядит и является более простой; ее часто применяют в колоннах и стойках сравнительно небольшой мощности (нагрузкой до 2000-2500 кН).

Подбор сечения сплошной колонны

Центрально сжатые колонны

Центрально-сжатые колонны (рис. а) применяются для поддер­жания междуэтажных перекрытий и покрытий зданий, в рабочих пло­щадках, путепроводах, эстакадах и т. п.

Рис. Схемы центрально сжатых стержней

Колонны передают нагрузку от вышележащей конструкции на фун­даменты и состоят из трех частей:

оголовок, на который опирается вышележащая конструкция, нагру­жающая колонну;

стержень - основной конструктивный элемент, передающий нагрузку от оголовка к базе; ;

база, передающая нагрузку от стержня на фундамент.

Колонны и сжатые стержни бывают сплошными или сквозными.

Сплошные колонны

Обычно сечение сплошной колонны проектируют в виде широкопо­лочного двутавра, прокатного или сварного, наиболее удобного в изго­товлении с помощью автоматической сварки и позволяющего просто осуществлять примыкание поддерживаемых конструкций. Различные типы сечений сплошных колонн показаны на рис.

Чтобы колонна была равноустойчивой, гибкость ее в плоскости оси х должна быть равна гибкости в плоскости оси у .

Прокатный двутавр вследствие незначительной ширины его полок меньше всего отвечает требованию равноустойчивости и по­этому применяется редко.

Рис. Типы сечений сплошных колонн

У прокатного широкополочного двутавра (рис. а) может быть b = h, что не удовлетворяет условию равноустойчивости, но все же дает сечение, вполне пригодное для колонн.

Сварные колонны, состоящие из трех листов (рис. б), достаточ­но экономичны по затрате материала, так как могут иметь развитое сечение, обеспечивающее колонне необходимую жесткость. Сварной двутавр является основным типом сечения сжатых колонн.

Автоматическая сварка обеспечивает дешевый, индустриальный спо­соб изготовления таких колонн.

Равноустойчивыми в двух направлениях и также простыми в изго­товлении являются колонны крестового сечения. При небольших нагрузках они могут составляться из двух уголков крупного калибра (рис. в); из трех листов свариваются тяжелые колонны (рис. г).

Простыми, но ограниченными по площади и менее экономичными по расходу стали получаются колонны из трех прокатных профилей (рис. 8.2, е).

При заполнении стальной трубы бетоном получается эффективная комплексная конструкция (трубобетонная), в которой труба является оболочкой, стесняющей поперечные деформации заключенного внутри бетонного цилиндра. В этих условиях работы прочность бетона на сжа­тие значительно увеличивается, исключаются потери местной устойчиво­сти трубы и коррозии внутренней ее поверхности.

Трубы могут быть из малоуглеродистой, и из низколегированной стали, бетон приме­няют высоких марок - от 250 до 500 и выше.

Сквозные колонны

Стержень сквозной центрально-сжатой колонны обычно состоит из двух ветвей (швеллеров или двутавров), связанных между собой решетками (рис. а-в). Ось, пересекающая ветви, называется матери­альной; ось, параллельная ветвям, называется свободной. Расстояние между ветвями устанавливается из условия равноустойчивости стержня.

Рис. Типы сечений сквозных колонн

Швеллеры в сварных колоннах выгоднее ставить полками внутрь (рис. а), так как в этом случае решетки получаются меньшей шири­ны и лучше используется габарит колонны.

Более мощные колонны могут иметь ветви из прокатных или свар­ных двутавров (рис. в).

В сквозных колоннах из двух ветвей необходимо обеспечивать зазор между полками ветвей (100-150 мм) для возможности окраски внут­ренних поверхностей.

Подбор сечения сплошной колонны

1. Задавшись типом сечения колон­ны, определяем требуемую площадь сечения по формуле

(1)

где N - расчетное усилие в колонне;

γ с - коэффициент условий работы.

2. Для предварительного определения коэффициента φ, за­даемся гибкостью колонны

где i – радиус инерции сечения.

Для сплошных колонн с расчетной нагрузкой до 1500 - 2500 кН и длиной 5 - 6 м можно задаться гибкостью =100 - 70, для более мощ­ных колонн с нагрузкой 2500 - 4000 кН гибкость можно принять = 70 – 50.

3. Задавшись гибкостью , и найдя соответствующий коэффици­ент φ, определяем в первом приближении требуемую площадь по фор­муле (1) и требуемый радиус инерции, соответствующий заданной гибкости:

4. Требуемые генеральные размеры сечения ко­лонны:

где α 1 α 2 – коэффициенты для определения соответствующих радиусов инерции (СНиП);

h тр и b тр – высота и ширина сечения.

5. Установив генеральные размеры сечения b и h, подбираем толщи­ну поясных листов (полок) и стенки исходя из требуемой площади ко­лонны А тр и условий местной устойчивости.

В первом приближении обычно не удается подобрать рациональное сечение, которое удовлетворяло бы трем условиям (А тр, b тр, h тр), так как при их определении исходная величина гибкости была задана про­извольно. Выяснив несоответствие, указанные величины корректируют. Если заданная гибкость принята очень большой, то получается слиш­ком большая площадь при сравнительно малых размерах b и h . Сле­довательно, надо увеличить сечение, одновременно уменьшив площадь А тр, т. е. уменьшить принятую гибкость.

Если принятая гибкость чрезмерно мала, то получается слишком малая площадь при сильно развитом сечении, тогда А тр следует увели­чить, уменьшив размеры сечения.

Сквозные колонны имеют в нижней подкрановой части две ветви, соединенные короткими распорками - ригелями. При этом принимают размеры высоты сечения ветви Л 250 или 300 мм и ширины сечения ветви Ь 500 или 600 мм.
Сквозные колонны имеют в нижней подкрановой части две ветви, соединенные короткими распорками-ригелями.
Сквозные колонны несколько легче сплошных, но более трудоемки в изготовлении.
Сквозные колонны обладают повышенной по сравнению со сплошными трудоемкостью изготовления, так как состоят из значительного количества элементов и коротких сварных швов, для выполнения которых применение автоматической сварки затруднительно.
Сквозные колонны более экономичны по расходу стали, но трудоемки в изготовлении. При высоте сечения колонны 1500мм и более сни - о) жение металлоемкости вносит больший вклад в общую стоимость, чем повышение трудозатрат при изготовлении.
Башмак подкосного типа. Сквозные колонны постоянного сечения, как правило, следует проектировать из двух ветвей, соединенных между собой решетками.
Двухветвевые колонны. Сплошные и сквозные колонны, как правило, изготавливают цельными, так как монтаж железобетонных конструкций целесообразнее вести из крупноразмерных элементов.
Сквозную колонну рассчитывают по ветвям раздельно. Действующие на колонну вертикальные силы и момент раскладывают по ветвям и затем каждую ветвь рассчитывают как центрально-сжатый стержень.
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять ие нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.
Ветви сквозных колонн соединяются решетками, как правило, располагаемыми в двух параллельных плоскостях по наружным граням ветвей.
Расчет сквозных колонн ведется в предположении работы колонны как фермы с параллельными поясами.

Ветви сквозных колонн могут соединяться между собой планками или решетками, которые обычно заводятся на полки ветвей. Колонны с планками проще в изготовлении и их следует применять при осевом сжатии и незначительном расстоянии между ветвями.
Стержень сквозных колонн состоит из двух или нескольких прокатных профилей (швеллеров, двутавров или уголков), соединенных в плоскостях полок планками или решетками.
Ветви сквозной колонны работают на продольные осевые силы, поэтому их базы рассчитывают и конструируют как базы центрально-сжатых колонн (см. гл. Центр плиты совмещают с центром тяжести ветвей, в противном случае в ветви колонны появляется дополнительный момент.
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.
К расчету раздельной колонны. Сечение внецентренно сжатой сквозной колонны обычно подбирают в следующем порядке.
Примеры заводских стыков ветвей сквозных колонн.| Пример подкрановой консоли из швеллеров под краны грузоподъемностью до 5 т включительно. Башмаки сквозных колонн постоянного сечения, как правило, проектируются жесткого типа по аналогии с башмаками сплошных колонн.
Сечение внецентренно сжатой сквозной колонны обычно подбирают в следующем порядке.
В сквозных колоннах применяют, как правило, раздельные базы. Они просты в изготовлении и экономичны. Базу под каждой ветвью располагают симметрично относительно ее оси и рассчитывают на центральное сжатие от максимальных усилий, действующих на ветвь. Состоит база из опорной плиты, траверс, ребер и опорных столиков для анкерных болтов.
В сквозных колоннах из двух ветвей необходимо обеспечивать зазор между полками ветвей (100 - 150 мм) для возможности окраски внутренних поверхностей.
Сечение колонны к примеру. В сквозных колоннах очень большое внимание следует уделять конструкции решеток. Недостаточное внимание к их конструкции неоднократно приводило к авариям.
Соединительные элементы сквозных колонн, работающих на внецентренное сжатие, следует рассчитывать либо на реальную поперечную силу, либо на условную поперечную силу, вычисленную по формуле (2.18), в зависимости от того, которая из этих величин окажется больше.

Сечение ветвей сквозных колонн рекомендуется делать из швеллеров, расположенных полками внутрь и соединенных накладками, по наружным полкам швеллеров. Колонны раздельного ти па применяют в цехах с тяжелой нагрузкой. Шатровую ветвь разделенных колонн обычно проектируют постоянного сечения со оплошной стенкой.
Высоту сечения сквозных колонн постоянного сечения следует назначать, так же как в колоннах со сплошной стенкой, в соответствии с указаниями пп.
Решетка в сквозных колоннах существенно влияет на устойчивость как всей колонны в целом, так и ее ветвей.
Расчетные длины колонн, защемленных в фундаментах. Гибкость отдельных ветвей сквозных колонн в плоскости соединительных решеток не должна быть более гибкости всего стержня.
Планки и решетки сквозной колонны обеспечивают совместную работу всех ветвей и значительное увеличение жесткости стержня колонны в целом. При конструировании сквозных колонн с решетками (рис. 57, а, б) гибкость отдельных ветвей между узлами принимают не более 80 и не более значения ле / стержня в целом.
Установив окончательное сечение сквозной колонны, переходят к расчету решетки.
Крепление одностенчатой консоли к сквозной колонне рассчитывают так же, как примыкание консоли к сплошной колонне. Сечение жесткой вставки в колонне принимают, как правило, таким же, как сечение консоли.
Элементы соединительной решетки в сквозных колоннах рассчитывают на условную поперечную силу, возникающую в колонне от ее изгиба вследствие случайных эксцентрицитетов. Решетка воспринимает эту поперечную силу и препятствует взаимному сдвигу ветвей вдоль продольной оси колонны.
Чтобы сохранить неизменяемость контура поперечного сечения сквозной колонны, ветви колонн соединяют поперечными диафрагмами (рис. 8.7), которые ставят через 3 - 4 м по высоте колонны.
Поэтому для опрсдспения расчетной поперечной силы в центрально-сжатых составных сквозных колоннах пользуются результатами иселедованнй, которые показали, что поперечная сила зависит от геометрических размеров колонны и материала.
Консоли для поддержания подкрановых балок, опирающихся на сквозные колонны, рекомендуется делать двустенчатыми из швеллеров.
Типы сечений решетчатых колонн.| К расчету решетчатой колонны. Приведенную гибкость Япрвычис - ляют также, как для центрально-сжатых сквозных колонн (см. гл.
Заводской стык клепаной колонны сплошного сечения.
Конструирование сквозной надкрановой части ступенчатых колонн производится аналогично конструированию сквозных колонн постоянного сечения в соответствии с указаниями пп.
Имеются программы автоматизированного подбора сечений колонн и ферм, по которым сечения сплошных и сквозных колонн подбираются из различных сортаментов (сварные сечения и комбинированные сечения из сварных, прокатных и гнутых профилей), а сечения элементов ферм - из уголков, труб, тавровых, гнутосварных профилей.
Расчетной гибкостью, по которой определяют коэффициент ф и, соответственно, проверяют устойчивость сквозной колонны по формуле (3.4), является наибольшая из двух гибкостей: Хх или kef.
Для нижнего участка колонны кроме усилий М и УУ определяют значение поперечной силы Q, которая необходима для расчета раскосов сквозных колонн и фундаментов.
Для нижнего участка колонны кроме усилий М и N определяют значение поперечной силы Q, которая необходима для расчета раскосов сквозных колонн и фундаментов.
Сечение анкерных болтов, воспринимающих растягивающие усилия, в сплошных колоннах находят из условия равновесия всех усилий относительно центра тяжести треугольной эпюры сжимающих напряжений, а в сквозных колоннах как результирующее усилие в растянутой ветви.
При выполнении стыков любых типов колонн с накладками сварные швы при приварке накладок не следует доводить до оси стыка на 30 мм с каждой стороны, это уменьшит концентрацию напряжений в накладках, В сквозных колоннах, возводимых в районах с Тя - 40 С, фасонки соединительной решетки должны быть приварены непрерывными сварными швами, При применении ручной сварки это требование распространяется на колонны, возводимые во всех климатических районах.
Колонны средних рядов проектируют обычно симметричного сечения (рис. 14.7 6) с ветвями из прокатных профилей (двутавр типа Ш) либо составного сечения. Сквозная колонна работает как ферма с параллельными поясами; от действующих в колонне расчетных усилий N и Л1 в ее ветвях возникают только продольные усилия. Поперечную силу Q воспринимает решетка.
В колоннах постоянного сечения подкрановая балка, опертая на сравнительно длинные консоли, при отсутствии тормозной балки не дает надежного закрепления колонны, поэтому учет ее при определении расчетной длины из плоскости рамы нецелесообразен. В ступенчатой сквозной колонне подкрановая балка, установленная по оси внутренней ветви, надежно закрепляет от смещения из плоскости рамы, но оказывает очень малое влияние на другую ветвь. Вследствие этого расчетные длины шатровой и подкрановой ветвей могут быть различными: от низа базы до нижнего пояса подкрановой балки для подкрановой ветви и до тормозной конструкции - для шатровой.
Преимущество сквозных колонн перед сплошными заключается в том, что, назначая соответствующее расстояние между ветвями, можно получить колонну, равноус-тр Дчивую относительно обеих главных осей как при одинаковых расчетных (приведенных) длинах / л: 1у, так и при резко различных. Однако изготовление сквозных колонн более сложно, трудоемко и поэтому дороже.