4. Розрахунокцентрально-стиснутої колони наскрізного перерізу

Виконаємо розрахунок середньої найбільш завантаженої колони.

Конструктивна і розрахункова схеми колони показані на рис. 4.1.

Стискаюча сила в колоні: .

Геометрична довжина колони:

де - будівельна висота покриття робочої площадки;

;

- товщина настилу;

- висота балки настилу;

- висота головної балки.

Визначимо розрахункову довжину колони.

Розрахункова довжина колони визначається наступним чином:

;

;

де , - розрахункова довжина колони відносно, відповідно, осі х-х та осі у-у;

, - коефіцієнти розрахункової довжини;

- геометрична довжина колони.

а) б)

Рис. 4.1. Схеми колони:

а) конструктивна; б) розрахункова

Розрахункова довжина колони залежить від типу закріплення кінців колони. Приймаємо вгорі нерухому опору (шарнірне закріплення). Тип закріплення колони внизу залежить від конструкції бази колони, кількості анкерних болтів, що прикріплюють колону до фундаменту. Рекомендується у разі двох анкерних болтів приймати обпирання у вигляді нерухомого шарніру, а у разі чотирьох анкерних болтів – жорстке обпирання.

Для прикладу розглянемо випадок з 4 анкерними болтами.

Розрахункова довжина колони:

;

.

4.1.Підбір перерізу центрово-стиснутої наскрізної колони

Центрово-стиснута наскрізна колона складається з двох гілок, які поєднуються граткою на планках. Переріз гілки може бути виконано з прокатного швелера або з двотавра (у тому разі, коли площі швелера недостатньо).

Відстань між гілками а (рис. 4.1) знаходять з умови рівностійкості колони:

,

де - гнучкість колони відносно осі х-х;

- приведена гнучкість колони відносно осі у-у.

При цьому зазор с, який потрібен для обслуговування колони в процесі експлуатації, повинен бути не менше 150 мм.

Починають розрахунок наскрізної колони відносно осі х-х.

Необхідна площа перерізу колони:

,

де - коефіцієнт стійкості колони відносно осі х-х, визначається в залежності від гнучкості .

Для підбору перерізу приймають значення наступним чином:

• при та довжині колони гнучкість колони повинна бути , що дає значення ;

• при та довжині колони гнучкість колони повинна бути , що дає значення .

У прикладі приймемо . Тоді потрібна площа колони:

.

Приймемо переріз колони з двох швелерів №40 (див. Додаток Е): ; ; ; ; ; .

Площа колони: .

Гнучкість колони відносно осі х-х:

;

умовна гнучкість:

.

Для кривої стійкості типу «b»(див. 1, табл. 1.4.1) за табл. Додатка Л при отримуємо .

Перевірка стійкості колони відносно осі х-х:

- виконується.

Встановимо відстань а між гілками колони. Як раніше вже відзначалося, ця відстань визначається з умови рівностійкості колони:

;

де - приведена гнучкість для наскрізної колони з граткою на планках;

- гнучкість колони як суцільного стержня відносно осі у-у;

- гнучкість окремої гілки колони на ділянці між планками.

Згідно 1, п. 1.4.2.3, гнучкість окремої гілки колони на ділянці між планками повинна бути .

Приймаємо , тоді гнучкість :

.

На рис. 4.1.1 приведено типи наскрізних колон з планками, наведено коефіцієнти , для приведених перерізів колон.

Відстань між гілками колони а можемо визначити наступним чином:

,

де - коефіцієнт для перерізу наскрізної колони з швелерів.

Приймемо .

Знаючи ширину полиці швелера №40 та відстань між гілками а, визначимо зазор між гілками колони:

.

Крок планок залежить від прийнятої гнучкості окремої гілки і від радіусу інерції профілю відносно осі у₁-у₁:

, тоді .

а)

б)

Рис. 4.1.1. Типи наскрізних колон з планками:

а) гілки – з швелерів; б) гілки – з двотаврів

Оскільки гнучкість , а ми прийняли , можемо призначити крок планок . Тоді при 7-ми планках: . Враховуючи, що довжина колони , визначимо відстань від опорної плити колони до першої планки та від верху колони до останньої планки:

.