
- •Введение
- •1.1. Общие сведения об инженерных конструкциях
- •1.2. Историческая справка. Вклад отечественных инженеров и ученых в теорию и практику инженерных конструкций
- •2. Материалы, применяемые для изготовления инженерных конструкций
- •2.1. Строительные стали и алюминиевые сплавы, их классификация
- •2.2. Механические свойства металлов
- •2.3. Сортамент металла
- •Контрольные вопросы
- •3. Основные положения расчета инженерных конструкций
- •3.1. Суть метода расчета по предельным состояниям
- •3.2. Нагрузки и воздействия
- •Сочетания нагрузок
- •3.3. Нормативные и расчетные сопротивления материалов
- •Контрольные вопросы
- •4. Расчет элементов металлических конструкций
- •4.1. Основные положения расчета
- •4.2. Расчет центрально-растянутых элементов
- •4.3. Расчет центрально-сжатых элементов
- •4.4.Расчет изгибаемых элементов
- •4.5. Расчет внецентренно - сжатых элементов
- •Контрольные вопросы
- •5. Соединения в металлических конструкциях
- •5.1.Сварные соединения
- •5.1.1. Сварка в строительстве
- •5.1.2. Виды сварки
- •5.1.3. Виды сварных швов и соединений
- •5.1.4. Расчет стыковых и угловых швов
- •5.2. Заклепочные и болтовые соединения
- •5.2.1. Общие сведения о заклепочных и болтовых соединениях
- •5.2.2. Расчет и конструирование болтовых и заклепочных соединений
- •Контрольные вопросы
- •6. Основы проектирования балок и балочных клеток
- •6.1.Назначение балок, их типы и область применения
- •6.2. Основы проектирования балочных клеток
- •6.3. Основные положения расчета балок
- •6.4. Расчет балок
- •Расчет поясных соединений
- •7. Колонны и стойки
- •7.1. Типы колонн и стоек
- •7.2. Расчет колонн
- •7.3. Типы и конструкции оголовков и баз колонн
- •Контрольные вопросы.
- •8. Проектирование ферм гражданских и общественных зданий
- •8.1. Назначение и основные группы ферм
- •8.2. Стропильные фермы и их типы
- •8.3. Определение генеральных размеров ферм
- •8.4. Элементы кровельного покрытия по металлическим фермам
- •8.5. Основы расчета стропильных ферм
- •8.6. Общие принципы конструирования ферм
- •Контрольные вопросы
- •9. Стальные каркасы зданий средней и малой этажности
- •9.1. Область применения стальных каркасов
- •9.2. Каркасы производственных зданий
- •9.3. Легкие металлические конструкции зданий
- •Контрольные вопросы
- •10. Стальные каркасы высотных зданий
- •10.1. Назначение и системы стальных каркасов
- •10.2. Рамная, связевая и рамно-связевая системы
- •10.3. Каркасно - ствольная и коробчато-ствольная системы
- •10.4. Стальные каркасы сверхвысотных зданий
- •10.5. Основы компоновки, конструирования и расчета стальных каркасов
- •10.6. Противопожарная защита стальных каркасов
- •Контрольные вопросы
- •11. Конструкции большепролетных покрытий
- •11.1. Область применения и классификация большепролетных покрытий
- •11.2. Балочные конструкции покрытия
- •11.3. Рамные конструкции
- •11.4. Арочные покрытия
- •11.5. Купола
- •11.6. Структурные и перекрестно-балочные системы покрытий
- •Контрольные вопросы
- •12. Висячие покрытия
- •12.1. Общая характеристика висячих покрытий
- •12.2. Конструктивные элементы висячих покрытий
- •12.3. Основы расчета висячих покрытий и способы уменьшения их деформативности
- •12.4. Конструктивные решения висячих покрытий
- •12.4.1. Конструктивные решения однопоясных покрытий
- •12.4.2. Конструктивные решения двухпоясных покрытий
- •12.4.3. Конструктивные решения седловидных шатровых покрытий
- •12.4.4. Конструктивные решения вантовых и висячих комбинированных покрытий
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
7.3. Типы и конструкции оголовков и баз колонн
Оголовки служат для передачи на колонну давлений (нагрузок) от опирающихся на них вышележащих конструкций. Для этого на верхний торец колонны укладывается опорная плита, поддерживаемая опорными ребрами. На рис.7.3. даны некоторые примеры оголовков центрально-сжатых колонн.
База колонны служит для распределения сосредоточенного давления от стержня колонны по площади фундамента и обеспечивает закрепление нижнего конца колонны в соответствии с принятой расчетной схемой.
Различают 2 основных типа баз - шарнирные и жесткие.
Шарнирные базы имеют наиболee простую конструкцию. Для центрально-сжатых колонн со значительным усилием может быть применена база, состоящая из толстой стальной опорной плиты, на которую опирается фрезерованный торец стержня (рис. 7.4.а). Для легких колонн фрезеровать торец не целесообразно, т.к. все усилия могут передаваться на опорную плиту через сварные швы, с помощью которых колонна прикреплена к плите. Соединительная траверса (рис.7.4 б. в) обеспечивает более равномерную передачу силового потока от колонны к плите. Особенность всех шарнирных баз состоит в том, что анкерные болты (их обычно два) крепят базу к фундаменту непосредственно за опорную плиту.
Жесткие базы центрально-сжатых колон (рис.7.4.г.д.) имеют не менее 4х анкерных болтов, которые крепятся к траверсам. Благодаря этому после затяжки болтов исключается поворот колонны на опоре. Во внецентренно-сжатых колоннах устраивают жесткие базы, которые могут передавать изгибающие моменты. С этой целью траверсы приходится развивать в направлении действия момента. При относительно небольших опорных опорных моментах траверсы делают из листов толщиной 10... 12 мм (по типу рис.7.4.г.д). Толщину опорной плиты базы определяют расчетом, однако из конструктивных соображений не принимают менее 20 мм.
Обычно базы колонн устанавливают на 500...1000 мм ниже отметки пола здания и обетонирываютрывают для защиты от коррозии.
Площадь опорной плиты Apt центрально-сжатых колонн определяется по формуле
где:
-
расчётное сопротивление материала
фундамента смятию (величина дроби не
более 1,5);
расчётное
сопротивление бетона осевому сжатию;
-
площадь верхнего
обреза
фундамента
Для внецентренно-сжатых колонн количество анкерных болтов с одной стороны от оси симметрии определяют по формуле
где М- расчетный изгибающий момент в опорном сечении, N- продольная изгибающая сила, a - расстояние от оси приложения продольной сжимающей силы до оси даствующей силы в анкерных болтах сжатой ветви, у- расстояние между осями недействующих в анкерных болтах сжатой и растянутой ветви колонны.
На уровне подошвы опорной плиты возникают также сдвигающие силы, восприятие которых осуществляется дополнительными элементами заанкеренными в фундамент и соединенные с подошвой стальными пластинами.
Контрольные вопросы.
Что такое колонны, как они классифицируются?
Каким образом назначается расчетная схема колонн?
Как выполняется расчет общей устойчивости центрально-сжатой колонны?
Приведите конструктивные решения баз колонн.
Как осуществляется сопряжение балок с колоннами при центральном сжатии?