Колонны.

Колонны – представляют собой вертикально расположенные стержневые элементы, по которым нагрузка от вышележащих конструкций передается на фундаменты.

Колонна состоит из трех основных частей:

1. Оголовок, на который опираются вышележащие конструкции. *рис. Колонна*

2. Стержня – основная часть колонны, передающая нагрузку сверху вниз

3. База – нижняя часть колонны, передающая нагрузку стержня на фундамент.

	К лассификация колонн
По принципу работы под нагрузкой: -Центрально сжатые -Внецентренно сжатые	П о типу: -С постоянным по высоте сечением -С переменным по высоте сечением		П о конструкции стержня: -сплошные -сквозные		По способу изготовления: -сварные -клепаные

Центрально-сжатые колонны сплошного сечения.

Стержень сплошной колонны образуется из одного или нескольких прокатных профилей или листов, соединяемых с помощью сварки или заклепок.

Основной принцип проектирования колонн заключается в обеспечении равноустойчивости (λ х = λ λ у)

Типы сечений:

1. Наиболее рационально с точки зрения работы материала. Но, однако, редко применяется из-за дефицитности труб. *рис круг*

2. Одиночный прокатный двутавр редко применяется в качестве сжатого элемента, вследствие значительной разницы λ х ≠ λ у *рис двут*

3. Двутавровое составное сечение, состоящее из 3 листов, является основным сечением центрально-сжатых колонн. Хотя в нем и не удается полностью решить принцип равноустойчивости λх ≠ λу *рис двут2*

4. В отдельных случая применяют сечения, состоящие из у прокатных профилей. Но они применяются редко, т.к. не экономичны. *рис прок*

Сплошные колонны из 3 листов.

*Рис 3лис*

Размеры поперечного сечения колонны принимаются:

H = (1/15 – 1/20)h

Bf= (1/20 – 1/30)H≤h

tw = (6-16)мм

tf = (8-40)мм; tw≤tf≤3tw

Гибкость стержня определяется по формуле

, где

λu – предельные гибкости сжатых элементов см табл 19* стр 25 СНиП II – 23 -81* или табл 19 стр 7 справочника.

Ширина поясных листов bf должна назначаться таким образом, что бы пояс не терял местную устойчивость от воздействия нормальных сжимающих напряжений (аналогично балкам).

Ширина свеса пояса b_ef не должна быть слишком велика, т.е. соотношение b_ef/ t_f не должно быть больше величин, указанных в табл.29* стр. 33 СНиП или табл. 29 стра 11 спрвочника.

Если условия, указанные в табл.29* не удовлетворяются, т.е. пояс может потерять местную устойчивость, то необходимо увеличить толщину пояса (t_f).

Чем тоньше стенка, тем экономичнее сечение, но при проектировании необходимо обеспечить местную устойчивость стенки, для чего соотношение h_ef/t_w не должно превышать величин указанных в табл 27* стр. 32 СНиП или табл 27 стр 9 справочника.

Иначе необходимо укреплять стенку продольными парными ребрами жесткости.

Поперечные ребра жесткости следует устанавливать, если

Поперечные ребра жесткости устанавливают одно от другого на расстоянии (2.5-3)hef, при этом на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух поперечных ребер.

Минимальные размеры ребер:

Продольные ребра жесткости предохраняют стенку от волнообразного выпучивания, а поперечные ребра повышают жесткость сечения, укрепляя пояса. Все размеры элементов колонны следует согласовывать с сортаментом.

а – расстояние между поперечными ребрами жесткости: -a≤2hef при λw>3.2 -a≤2.5 hef при λw≤3.2

Центрально-сжатые колонны сквозного сечения.

Стержень сквозной колонны состоит из двух или нескольких прокатных профилей, соединенных в плоскости полок планками или решетками.

Основным преимуществом является возможность соблюдения в этих колоннах принципа равноустойчивости: λx = λy

Сквозные колонны жостаточно экономичны по расходу материала, но более трудноемки в изготовлении, т.к. обилие коротких швов затрудняет применение автоматов.

Типы сечений:

1. Это основное сечение, применяется при нагрузке до 2500 кН *рис ТС1*

2. Сечение менее выгодно с точки зрения расхода материала. Применяется только в клепаных конструкциях. *Рис ТС2*

3. Применяется при больших нагрузках свыше 2500 кН *рис ТС3*

4. Применяется в сжатых элементах большой длины (мачты, стрелы кранов и т.п.), требующих определенной жесткости в обоих направлениях. Сечение экономично по расходу материала, конструкция относительно легка, но трудоемка в изготовлении. *рис ТС4*

Материальная ось – пересекает ветви колонны. Свободная ось – пересекает соединительные элементы (планки, решетки).

Безраскосные колонны.

При ширине сечения B=(800-1000)мм применяются безраскосные колонны с планками. Габариты сечения (b;h) назначаются из условия равоноустойчивости так, чтобы:

*рис колонны*

Длина планки – ls зависит от расстояния между ветвями. В сварных колоннах напуск планок составляют 40-50мм, в клепанных – из условия расположения заклепок.

Ширина планки – bs устанавливается из условия размещения сварных швов или заклепок, прикрепляющих планку к ветви колонны.

*рис хз*