6.1. Металлические колонны одноэтажных промзданий: особенности работы.

Колонны совместно со стропильными фермами образуют поперечные рамы, являющиеся основными несущими конструкциями каркаса.

Также на колонны опирается различное технологическое оборудование, прежде всего подъемно-транспортное (мостовые и подвесные краны, тельферы). В связи с этим колонны воспринимают внецентренное сжатие, и из-за больших нагрузок колонны проектируются чаще всего двухветвевыми, с раздельной базой. При этом нередко внешняя ветвь колонны может воспринимать не только сжимающие усилия, но при некоторых сочетаниях нагрузок и растягивающие. Эти усилия воспринимаются анкерными болтами, заложенными в фундамент.

6.2. Металлические колонны одноэтажных промзданий: конструкция и расчет.

Сплошные колонны.

В соответствии с принятой расчётной схемой определяется расчётная длина lef=μl. Центрально сжатые колонны рассчитывают на прочность и устойчивость ,.

Сплошное сечение: требуемая площадь A_тр=N/φR_yγ_c. Задаются гибкостью 50-80. Требуемый радиус инерции i=l_ef/λ. Требуемая ширина сечения b=i/α₂ (0.43, 0.24). Стремятся, чтобы ширина и высота были равны. Толщина стенки назначается из гибкости стенки: . Вычисляют требуемую площадь сечения полки и назначают размеры, обеспечив устойчивость. Вычисляют фактические геометрические характеристики сечения. (наибольшая гибкость 180-60α). Проверяют устойчивость.

Подбор сечения по предельной гибкости (при незначительных усилиях). Минимально возможный радиус инерции i_min=l_ef/λ_пред. Наименьшие размеры сечения h=i/α₁, b=i/α₂. Окончательно подбирают сечение исходя из наименьшей возможной толщины элементов (по условиям устойчивости).

Сквозные колонны.

Подбор сечения сквозной колонны начинается с расчёта на устойчивость относительно материальной оси. Задаются гибкостью. Определяют требуемые площадь сечения ветви и радиус инерции: A_тр=N/2φR_yγ_c, i=l_ef/λ. Подбирают соответствующий профиль. Делают проверку на устойчивость. Устойчивость относительно свободной оси проверяют по приведённой гибкости, учитывающей деформативность решётки и зависящей от n=I_в1b/I_sl, Гибкость ветви на участке между планками должна быть не более 40. Приведённая гибкость λ_ef=λ_x. Задаваясь гибкостью отдельной ветви и шириной планки (20-30см) находят кол-во планок. Требуемое значение гибкости относительно свободной оси , находят соответствующий ей радиус инерции и расстояние между ветвямиb=i/α₂. Затем проверяют на устойчивость относительно y. Соединительные планки рассчитывают на силу, срезывающую планку и на изгибающий её момент: F_s=Q_sl/b, M_s=Q_sl/2.

Требуемая площадь плиты базы A_пл=N/R_ф. Размеры конструктивно. Толщину плиты определяют по наибольшему моменту на всех участках Высота траверсы назначается из требуемой длины сварного шва.

6.4. Металлические колонны одноэтажных промзданий: технология монтажа.

Основным является безвыверочный метод монтажа - это монтаж конструкций и оборудования, имеющих высокую точность обработки контактных поверхностей, отверстий и гнезд в стыках, без дополнительных перемещений (выверки).

Для стальных колонн безвыверочный метод монтажа предусматривает установку колонны на заранее выверенные фрезерованные опорные плиты, что исключает в дальнейшем выверку самих колонн и подкрановых балок. После выверки с помощью выверочных болтов расположения плит в плане и с точностью ±1 мм по вертикали под плиты подливают цементный раствор. Затем на плиты наносят осевые риски, которые при установке колонн совмещают с рисками на башмаках. Безвыверочный метод монтажа позволяет уменьшить трудоемкость установки колонн примерно на 30%.