7.2.3. Выбор типа сечения колонны

При выборе типа сечения колонны (сплошная или сквозная) необходимо стремиться получить наиболее экономичное решение, учитывая расход стали, удобство примыкания поддерживающих конструкций, условия эксплуатации, трудоёмкость изготовления, величину нагрузки.

Максимально возможная расчётная нагрузка для сквозных колонн из двух швеллеров составляет , для колонн из двух двутавров -. При значительных нагрузках сквозные колонны получаются сложными в изготовлении, более рациональными оказываются сплошные колонны.

Расчёт и конструирование основных частей колонны (оголовка и базы) производится только для выбранного типа сечения колонны. В данных методических указаниях приводится порядок расчёта элементов сквозной колонны.

7.3. Расчёт соединительных планок

Расчёт соединительных планок выполняется на условную поперечную силу, принимаемую постоянной по всей длине стержня и определяемую по формуле

. (7.13)

Условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани,

.

Рис.15. К расчёту крепления планки

Расчёт соединительных планок и их прикрепления (рис. 15) выполняется как расчёт элементов безраскосных ферм на силу, срезывающую планку,

(7.14)

и момент, изгибающий планку в её плоскости,

. (7.15)

Проверяется напряжение в планке от изгиба

, (7.16)

где - момент сопротивления поперечного сечения планки.

Катет шва, прикрепляющего планку к ветвям колонны, определяется по наибольшему значению, найденному по формулам:

; (7.17)

, (7.18)

где и - коэффициенты, принимаемые по табл. 39 [1] для полуавтоматической сварки;

- расчётная длина углового шва, принимаемая равной:

- при наличии только вертикальных швов;

- при заводке шва на продольную сторону планки.

Окончательно катет шва принимается не менее указанного в табл. 38 [1].

7.4. Расчёт оголовка колонны

Оголовок колонны состоит из опорной плиты, на которую опираются главные балки, и ребра, поддерживающего плиту и передающего нагрузку на стержень колонны (рис. 16).

Рис.16. Оголовок колонны

Размеры опорной плиты принимаются конструктивно:

ширина и длинабольше соответственно шириныи высотыколонны на; толщинав пределах.

Требуемая толщина ребра оголовка определяется из условия сопротивления на смятие по формуле

, (7.19)

где - cм. формулу (6.30);

- длина сминаемой поверхности;

здесь - ширина опорного ребра главной балки (см. п. 6.9).

Толщина ребра принимается по сортаменту не менее .

Oпределяется требуемая длина сварных швов, прикрепляющих ребро оголовка к ветвям колонны:

при расчёте по металлу шва

; (7.20)

при расчёте по металлу границы сплавления

; (7.21)

где и - коэффициенты, принимаемые по табл. 39 [1] для полуавтоматической сварки;

- катет шва, назначаемый не менее указанного в табл. 38 [1] и не более (- наименьшая из толщин соединяемых элементов, то есть толщина стенки ветви колонны или толщина ребра оголовка ).

Высота ребра оголовка , принимаемая по сортаменту, должна быть

,

где - наибольшая длина флангового шва.

Производится проверка ребра оголовка на срез:

. (7.22)

При фрезерованном торце колонны давление от балок передаётся через опорную плиту непосредственно на ребро оголовка. В этом случае катеты швов, соединяющих плиту с ребром, так же, как и с ветвями колонны, назначаются конструктивно минимально допустимыми по табл. 38 [1].