5.2.5. Понятие о расчете сквозных центрально-сжатых колонн

При большой высоте колонны габаритные размеры ее попереч­ного сечения должны соответственно увеличиваться. При этом более целесообразным становится применение сквозных колонн, на изготовление которых тратится меньше металла, но при этом усложняется их изготовление.

Сквозные центрально-сжатые колонны выполняют из двух или четырех ветвей (рис. 5.12). Чаще всего сквозные колонны компо­нуют из швеллеров или из двутавров. Сечение из четырех угол­ков применяется, когда требуется выполнять колонну большой длины. Равноустойчивость колонны в обеих плоскостях (по глав­ным осям) достигается путем раздвижки ветвей на необходимые расстояния. Колонны с соединительными планками более просты в изготовлении и применяются при расстоянии между ветвями до 0,8 м. При больших размерах сечения применяют соединительные решетки из уголков.

Расчет устойчивости сквозной колонны проводят относитель­но осей х—х, у—у, при этом коэффициент продольного изгиба от­носительно свободной оси (не пересекающей ветви колонны) определяют по приведенной гибкости Х_е/, учитывающей податли­вость ветвей между планками или решеткой из уголков. Приве­денные гибкости определяют в соответствии с указаниями п. 5.6 СНиП 11-23-81*. В составных стержнях с решетками, помимо рас­чета на устойчивость стержня в целом, следует проверять устой­чивость отдельных ветвей на участках между узлами. Требуется также выполнять расчет соединительных планок или решеток и прикрепляющих их сварных швов.

5.3. Расчет деревянных стоек

5.3.1. Область распространения деревянных стоек и их простейшие конструкции

Деревянные стойки (колонны) применяются при строительстве деревянных домов, сельскохозяйственных сооружений, складов, временных зданий, в качестве опор для опалубки при изготовле­нии монолитных железобетонных конструкций и т.п. Деревянные стойки при небольших нагрузках выполняются из цельной древе­сины и составного сечения — при значительных нагрузках. Состав­ные стойки выполняют, соединяя отдельные ветви на гвоздях, болтах, клеях.

Наиболее простым и часто встречающимся примером деревян­ных стоек являются цельные (сплошные) стойки круглого сече­ния из бревна или квадратного сечения из бруса, что отвечает тре­бованиям экономии материалов при центральном сжатии (рис. 5.13).

При значительных нагрузках можно выполнять стержни дере­вянных колонн (стоек) составного сечения (рис. 5.14), но расчет их выходит за рамки нашего курса.

5.3.2. Особенности работы деревянных стоек под нагрузкой и предпосылки для расчета

Сжатые деревянные стойки теряют несущую способность ана­логично сжатым стальным элементам главным образом по двум причинам: в результате потери общей устойчивости и в результа­те потери прочности.

Особенности структуры, связанные с природным происхожде­нием древесины, ее волокнистым строением и наличием пороков (сучковатость, неоднородность и т.д.), приводят к характерному разрушению деревянных стоек — порой хрупкому; появлению в них вертикальных трещин и разрушению волокон (смятию). Де­ревянные стойки часто имеют ослабления (отверстия, врезки), в результате чего может произойти их разрушение из-за потери прочности (напряжения сжатия могут превзойти прочность дре­весины на сжатие).