11. Назовите способы обеспечения местной устойчивости элементов.

Чтобы местная устойчивость элемента не ограничивала несущую способность конструкции, напряжения, действующие в пластине, не должны превышать критических значений или :

, . (7.14)

При одновременном действии нормальных и касательных напряжений условие обеспечения местной устойчивости запишется

. (7.15)

Обеспечения местной устойчивости добиваются, либо увеличивая толщину пластины, либо разбивая пластину на отдельные, более жесткие отсеки с помощью так называемых ребер жесткости.

4,5,8 – Центрально сжатые колонны. Базы

Назовите основные части колонн и их функциональное назначение.

Назначение колонн - создать габарит сооружения по высоте и передать нагрузку от вышележащих конструкций через фундамент на основание.

Каждая колонна состоит из трех основных частей: оголовка, на который опираются вышележащие конструкции; стержня, передающего нагрузку сверху вниз и базы, перераспределяющей нагрузку от стержня на фундамент и закрепляющей стержень в фундаменте в соответствии с принятой расчетной схемой.

Как записываются условия равноустойчивости для сплошных и для сквозных колонн?

При проектировании центрально-сжатых колонн следует стремиться к равноустойчивости стержня относительно главных осей сечения, т.е. гибкости стержня относительно главных осей сечения должны быть равны

, (12.1)

где

; . (12.2)

При равенстве расчетных длин - для выполнения условия равноустойчивости необходимо, чтобы сечение колонны имело одинаковые радиусы инерции относительно главных осей - . Это условие строго выполняется для трубчатого сечения, для других сечений достаточно, если радиусы инерции отличаются незначительно.

Кроме того, необходимо также, чтобы наибольшая гибкость колонны - не превосходила предельной - , величина которой оговорена в нормах проектирования и зависит от назначения колонны

. (12.3)

Требуемая площадь сечения колонны определяется из основной формулы расчета центрально-сжатых стержней (7.6):

. (12.4)

Однако (12.4) имеет два неизвестных, это A_тр и , которые связаны между собой следующим образом: чем больше , тем меньше требуемая площадь сечения, т.е. тем меньше расход стали на колонну. Помня об обратной связи между и можно сказать иначе: чем меньше гибкость колонны, тем меньше площадь поперечного сечения. Уменьшения гибкости можно добиться путем увеличения радиусов инерции, принимая тонкостенчатые развитые сечения. При этом нельзя забывать о необходимости обеспечения местной устойчивости отдельных элементов стержня (стенки, полок и т.д.), так как невыполнение условия местной устойчивости может привести к потере устойчивости колонны в целом.

Назовите типы сечений сплошных центрально-сжатых колонн, их достоинства и недостатки.

Наиболее рациональным типом сечения, с точки зрения работы материала, является трубчатое сечение. Однако чаще в центрально-сжатых колоннах используется двутавровое сечение, хотя при этом редко удается полностью реализовать равноустойчивость. Обычные балочные двутавры непригодны для центрально-сжатых колонн, не считая случаев, когда в одном из направлений колонны раскреплены дополнительными связями.

Чаще всего для центрально-сжатых колонн используется специально разработанный прокатный колонный двутавр (тип К) и сварной составной двутавр.