Тема 8: Центрально стиснена наскрізна колона (варіант а – безрозкісна решітка).

Вхідні дані: Поздовжнє зусилля N, тип кінцевих закріплень стержня, висота колони Н, сталь. Матеріали для виконання зварних швів.

Вихідні дані: Результатом розрахунку є схема поперечного перерізу, на якій вказано номер профілю та відстань між вітками; фрагмент стержня колони з планками де вказані розміри планок, відомості про зварні шви та відстань між планками.

Відомості про несучу здатність конструкції: нормальні напруження в вітках та напруження в зварних швах.

Коментарі: Задача полягає у підборі перерізу стержня наскрізної колони, тобто віток та сполучних елементів у вигляді плоских планок. Відносно матеріальної осі колона принципово не відрізняється від суцільної, відносно ж вільної осі наскрізний стержень має складну форму втрати стійкості: на форму деформування стержня в цілому накладається форма деформування окремої вітки між планками. Тому при визначенні розрахункової гнучкості враховується не лише гнучкість стержня колони відносно вільної осі, а й гнучкість вітки колони відносно власної осі на ділянці між планками.

Хід розрахунку: Попереднім призначенням гнучкості визначається необхідна площа перерізу вітки, знаходиться номер профілю за сортаментом та виконуються перевірки його стійкості відносно матеріальної осі. Розрахунок відносно вільної осі, виконується з умови рівностійкості стержня відносно обох осей і полягає у визначенні відстані між вітками. Розміри планок призначаються конструктивно, а потім виконуються перевірки зварних швів, що їх прикріплюють до віток. При цьому розрахункові зусилля на планки визначаються відносно умовної поперечної сили.

Тема 9: Центральна стиснена колона (варіант б – розкісна решітка).

Вхідні дані: Поздовжнє зусилля N, тип кінцевих закріплень стержня, висота колони H, сталь, матеріали для виконання зварних швів.

Вихідні дані: Схема поперечного перерізу з необхідними розмірами та номерами профілів; фрагмент стержня колони з решітками, де вказано геометричні розміри решітки, номери профілів розкосів; відомості про зварні шви (довжина, катет); відомості про виконання перевірок несучої здатності: перевірка загальної стійкості стержня, напруження в зварних швах.

Коментарі: Задача підбору перерізу віток та знаходження відстані між ними цілком ідентична до попередньої, відмінність її полягає у підборі перерізів з’єднувальних елементів, що утворюють розкісну решітку тільки з розкосів або ж розкосів і додаткових стояків. Конструктивно елементи розкісної решітки виконуються з рівнобічних кутиків та за допомогою зварювання прикріплюються до віток.

Хід розрахунку: Розкоси розраховуються на стискуюче зусилля, що виникає в них від умовної перерізувальної сили.

Зварні кутові шви, що прикріплюють розкоси до віток розраховують з урахуванням розподілу нормального зусилля на обушок і на перо кутика. В разі неможливості прикріпити решітку безпосередньо до віток, конструюються вузлові фасонки, які приварюються до віток встик або внапуск розрахунковими швами.