Расчётные длины ступенчатых колонн
Колонны производственных зданий работают на внецентренное сжатие. Сечение ступенчатых колонн подбираются раздельно для каждого участка.
Lef*x1=Lx1 – расчётная длина нижней части колонны в плоскости рамы
Lef*x2=Lx2 – расчётная длина верхней части колонны в плоскости рамы
Lef*y1=Ly1 – расчётная длина нижней части колонны из плоскости рамы
Lef*y2=Ly2 – расчётная длина нижней части колонны из плоскости рамы
Расчётные длины в плоскости рамы
Lx1=L1*µ1 ; Lx2=L2*µ2; L1=Hн; L2=Hв;
Нормами предусмотрено 4 расчётные схемы опирания верхнего конца колонны(нижний конец колонны считается всегда жёстко защемлённым в фундаменте)
1схема:
В однопролётных рамах с шарнирным опиранием ригеля считается, что верхний конец колонны свободен.
2схема:
В однопролётных рамах с защемлённым ригелем считается, что верхний конец колонны закреплён только от поворота
3схема:
В 2х и более пролётных рамах с шарнирным опиранием ригелей считается, что колонна имеет неподвижный конец.
4схема:
В 2х и более пролётных рамах с защемлённым ригелем считается, что колонна имеет неподвижный закреплённый от поворота верхний конец.
Расчётные длины колонн в плоскости рам.
Для вычисления
коэффициента 
сначала необходимо определить:
F2 принять max N в сечении 1-1
(F1+F2) – N в сечении 3-3 при тех же нагрузках
2 вариант: F1+F2 в сечении 1-1
По n и α1 находим µ1 используя СНиП
Примечание: Если
отношение 
,
то
и 
находим по таблицам СНиПа.
Расчётные длины из плоскости рамы.
Расчётные длины отдельных участков колонн из плоскости рам принимают равными наибольшим расстояниям между точками закрепления колонн от смещения вдоль здания
Расчётная длина нижнего участка колонны равна расстоянию от низа башмака до низа подкрановой балки.
Иногда ставят промежуточные распорки вдоль всего здания для уменьшения расчётной длины. Расчётная длина верхнего участка колонны = расстоянию от тормозной конструкции до распорки по колоннам в уровне нижних поясов стропильных схем.
21. Расчет и конструирование сплошной внецентренно-сжатой колонны
Надкран часть колонны обычно проект-ся в виде сварного симметричного двутавра.
Порядок проектирования:
Опр-т треб пл-дь попер сеч-я
Перед этим из табл расч усилий выбирают наиб невыгодную комбинацию М и N.
Коэф
опред
по табл как функцию:
.
-
усл гибкость верх части колонны.
-
прив-й относит-й эксцентриситет.
.
При выборе сечения вводят следующие
допуски:
;
(
)
-
расч длина подкран части колонны в пл-ти
рамы;
-
прив-й относит-й эксцентриситет
-
относит-й эксцентриситет.
-
ядровое расстояние (
)
-
коэф влияния формы сечения (опред-ся по
СНиП)
По
и
.
Произв-т компоновку попер сеч-я колонны:
Стенка колонны б устойчива, если вып-ся усл-ие:
, отсюда
-
наиб. усл-я гибкость стенки;
- если
,
то
- если
,
то
,
но не более 3,1.
Если из усл-я уст-ти толщ стенки
мм,
то реком-ся стенку принять меньшей
толщины 8, 10, 12 мм, т.е. запроек-ть стенку
неустойчивой, тогда средняя часть стенки
б выпучиваться и в расчет не включается.
В расч пл-дь сеч-я б входить только пояса
и примыкающие к ним участки стенки.
В этом случае треб-я пл-дь 1-го пояса б =
- если стенка принята устойчивой, то
-если стенка принята неуст-ой, то
или
(пред-но
14,
16, 18 мм)
Для обеспечения уст-ти верх части колонны
из пл-ти действия момента (отн-но оси у)
реком-ся ширину полки
принять:
По
назначают
и
по
сортаменту .
Определяют геом хар-ки всего сечения:
;
;
;
;
;
;
;
Если стенка принята неуст-ой, то доп-но опр-т приведенную (редуцированную) пл-дь:
4. Опр-т приведенный относит-ый эксцентриситет
, где
-
относит-й эксцентриситет
- коэф влияния формы сечения (опред-ся по СНиП)
По и .
Проверяют уст-ть колонны в пл-ти действия момента, т.е. отн-но оси х:
Если стенка принята неуст-ой, то вместо А подст-т Аred.
Примечание: при назначении размеров поясов д вып-ся их местная уст-ть:
Пров-т уст-ть колонны из пл-ти дей-я момента, т.е. отн-но оси у:
-
коэф прод изгиба, опред-ся по табл
центр-сж эл-тов в зав-ти
;
С- коэф, учит-й влияние изгиб момента на уст-ть колонны из пл-ти его действия;
- для определения
-
наиб изгиб момент в пределах средней
трети длины стержня с концами, закрепл-ми
от смещения перпенд-но пл-ти действия
момента (но не менее половины наиб по
всей длины момента).
При
,
то
- С5 по ф-ле (*)
при
- С10 по ф-ле
(**) при
В ф-лу следует подставлять вместо
или
полную пл-дь сеч-я, если стенка уст-ва в
упругой области работы мат-ла, или
подст-ть Аred, если стенка
неуст-ва в упругой области работы мат-ла.
При потере уст-ти колонны отн-но оси у мат-л стенки работаетв упругой области. Уст-ть стенки в упр области проверяется по СНиП.
При отношении
стенки
сплошных колонн следует укреплять попер
ребрами ж-ти, к-ые ставятся на расстоянии
.
Реком-ся применять парные ребра, размерами
как балки.
