41) Подбор сечения и конструктивное
оформление сквозных колонн.
Сквозные колонны в курсовом проекте рекомендуется выполнять в виде 2-х ветвей из швеллеров или двутавров, соединенных планками или решеткой.
Расчет колонн сквозного сечения относительно материальной оси (х – х) ведется аналогично сплошностенным колоннам по формуле:
Расчет относительно свободной оси (у – у) выполняется также по формуле согласно СНиП: с заменой гибкости на приведенную гибкость ef при нахождении коэффициента продольного изгиба .
Приведенная гибкость ef определяется в зависимости от жесткости:
при
при
где Is – момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси х – х (см.рис.).
I
b
– момент инерции сечения ветви
относительно оси 1 – 1;
1 – гибкость ветви при изгибе ее в плоскости перпендикулярной оси 1 – 1 и принимаемая не более 40;
lов – расстояние в свету между планками;
-
соотношение погонных жесткостей ветви
и планки;
l – расстояние между центрами планок;
Расчет планок сквозной колонны.
Расстояние между планками определяется принятой гибкостью ветви и ее радиусом инерции.
lов = 1i1
l = lов + bпл
В сварных колоннах за расчетную длину принимается расстояние между планками в свету (lов).
Расчет планок согласно СНиП должен выполняться на условную поперечную силу (Qfic):
где - коэффициент принимаемый равным меньшему из значений:
min/ или /Ry, здесь
- коэффициент продольного изгиба в плоскости планок относительно оси у – у;
min – меньший из коэффициентов х или у;
= N/A – напряжение сжатия в элементе;
Условная поперечная сила распределяется поровну между планками, лежащими в плоскостях перпендикулярных свободной оси (у – у).
Расчет планок и их прикрепление должно выполняться как расчет элементов безраскосных ферм на:
силу среза планки Fпл, определяется по формуле:
Fпл = Qsl/b
момент Мпл, изгибающий планку в ее плоскости и определяемый по формуле:
Мпл = Qsl/2,
где Qs = Qfic/2 – условная поперечная сила приходящаяся на планку одной грани.
Ширину планки обычно определяют из условия прикрепления:
bпл = (0,5 – 0,75)b,
где b – ширина сечения (расстояние между ветвями);
Толщина планки берется конструктивно от 6 до 10мм в пределах: tпл = (1/10 – 1/25)bпл.
Планки привариваются к полкам угловыми швами.
Проверка прочности швов проводится по совместному действию сдвигающей силы Fпл и изгибающего момента Мпл.
Если
соблюдается условие:
Если условие не соблюдается, то вместо Rf подставляется Rz.
Особенности расчета соединительной решетки.
При расчете соединительной решетки должен выполняться как расчет решеток фермы.
Рассмотрим 2 типа решетки:
П
ри
расчете перекрестных раскосов крестовой
решетки с распорками следует учитывать
дополнительное усилие Nad,
возникающее в каждом раскосе от обжатия
поясов и определяемых по формуле СНиП:
,
где N – усилие в одной ветви колонны;
А – площадь поперечного сечения одной ветви колонны;
Аd – площадь сечения одного раскоса;
α – коэффициент определяемый по ф-ле:
α = al2/(a3 + 2b3),
где a, b, l – размеры, указанные на рис.
b – расстояние между ветвями;
l – расстояние между раскосами;
a – длина раскоса;
Для раскосных решеток усилие в раскосе:
,
где α – угол наклона раскоса (45-50о);