94. Осн. Полож. Расч. И констр-ния внец. Сжат. Стальн. Колонн сплошного и сквозного сечений.

Сплошные колонны, как правило проектируют двутавровогосечения.для снижения трудоемкости изготовления колонн целесообразно примения прокатных двутавров с параллельными гранями(рис.а).Составные сечениякомпонуют из трех листов(б) или сварных листов и пркатных двутавров(в).

Для колонн с постоянным по высоте сечением коэффициенты расчет­ной длины µ принимают в зависимости от способа закрепления колонн в фундаменте. При компоновке составных сечений необходимо обеспе­чить условия применения авто­матической сварки, а также местную устойчивость полок и стенки.

Расчетная длина колонны в плоскости рамы 1_Х зависит от формы потери устойчивости и определяется как произведение геометрической длины на коэффици­ент µ.

-Колонны однопролетных рам с шарнирным опиранием ригеля: считается,что верхний конец свободен(а)

-Колонны 2-х и многопролетных рам с шарнирным опиранием ригеля: считается,что верхний конец неподвижный шарнирно опертый верхний конец(в)

-Колонны однопролетных рам с жестким опиранием ригеля: считается,что верхний конец закреплен только от поворота (б)

-Колонны 2-х и многопролетных рам с жестким опиранием ригеля: неподвижный и закрепленный от поворота верхний конец (г)

Стержень внецентренно сжатой колонны должен быть проверен на прочность и устойчивость как в плоскости, так и из плоскости рамы.

Проверку прочности необходимо делать только для колонн, имеющих ослабленные сечения, а также при значениях приведенного эксцент­риситета m>20. В большинстве случаев несущая способность колонны определяется ее устойчивостью.

Проверку устойчивости сплошной внецентренно сжатой колонны в плоскости действия момента М_х выполняют по формуле: ,

где φ_e - коэффициент зависит от условной гибкости стержня _Х = λ√(R/Е) и приведенного эксцентриси­тета m_e=mη; m=e⋅A/W_c=M_xA/NW - относительный эксцентриситет; W - момент сопротивления наиболее сжатого волокна; η - коэффициент влияния формы сечения.При проверке устойчивости следует рассмотреть возможные комби­нации М_х и N и выбрать из них наихудшие.

По полученным значениям λ_Х определяют коэффи­циент η.. Зная величину приведенного эксцен­триситета и условную гибкость получим зна­чение коэффициента φ_e и по формуле А_тр=N/φ_e⋅Rγ требуемую площадь се­чения А_тр. По требуемой площади А_тр подбирают по сортаменту прокатный двутавр или компонуют се­чение из трех листов. Наиболее выгодным по расходу стали является тонкостенное сечение.

После проверки подобранного сечения в случае необходимости (при недонапряжении свыше 5 % или перенапряжении) проводят корректи­ровку и повторную проверку.Стенки сплошных колонн при h_ст/t_ст≥2,2√E/R нужно укреплять поперечными ребрами жесткости, которые увеличивают жесткость колонны при кручении. На каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер.

Проверка устогйчивости колонны из плоскости действия момента:

,

с-зависит от относительного эксцентриситета

Решетчатые колонны.

Стержень решетчатой колонны состоит из двух ветвей, связанных между собой соединительной решеткой. Решетку обычно устанавлива­ют в двух плоскостях (по граням ветвей). Колонны средних рядов проектируют обычно симметричного сечения с ветвями из прокатных профилей ли­бо составного сечения. Сквозная колонна работает как ферма с парал­лельными поясами; от действующих в колонне расчетных усилий N и М в ее ветвях возникают только продольные усилия.

Поперечную силу Q воспринимает решетка. Несущая способность колонны может быть ис­черпана в результате потери устойчивости какой-либо ветви или в результате потери устойчивости ко­лонны в целом (в предположении, что она работает как единый сквоз­ной стержень).

После определения расчетных усилий в ветвях каждую из них про­веряют на устойчивость в обеих плоскостях как работающую на центральное сжатие.

Расчет ветвей на совместное действие продольной силы и момента от внецентренного крепления решетки обычно не производят, так как местные пластические деформации приближают условия работы колон­ны к принятой расчетной схеме с шарнирными узлами и несущественно влияют на несущую способность колонны.