Расчет колонн сплошного сечения




Обычно сеч. сплошной колонны проектируют в виде широкопо­лочного двутавра, прокатного или сварного, с помощью автомат. сварки и позволяющ. просто осуществлять примыкание поддерживаемых к-ций.

1. Задавшись типом сечения колон­ны, определяем требуемую площадь сечения по формуле

где N - расчетное усилие в колонне;

γс - коэффициент условий работы.

 

2. Для предварит. определ. коэффициента φ,за­даемся гибкостью колонны

где i – радиус инерции сечения.

Для сплошных колонн с расч. нагрузкой до 1500-2500кН и длиной 5-6м можно задаться гибкостью λ =100-70, для более мощ­ных с нагр. 2500-4000кН,можно принять λ =70–50.

3. Задавшись гибкостью λ, и найдя соответствующий коэффици­ент φ, определяем в первом приближении требуемую площадь по фор­муле (1) и требуемый радиус инерции, соответствующий заданной гибкости:

4. Требуемые генеральные размеры сечения ко­лонны:

где α1 α2 – коэффициенты для определения соответствующих радиусов инерции (СНиП);

hтр и bтр – высота и ширина сечения.

5. Установив генеральные размеры сечения b и h, подбираем толщи­ну поясных листов (полок) и стенки исходя из требуемой площади ко­лонны Атр и условий местной устойчивости.

В 1 приближении обычно не удается подобр. сечение, кот-ое удовлетворяло бы трем усл. (Атр, bтр, hтр), т.к. при их определении исходная величина гибкости была задана про­извольно. Выяснив несоответствие, указанные величины корректируют. Если заданная гибкость принята большой, то получается большая площадь при сравнительно малых размерах b и h. Сле­довательно, надо увелич. Сеч., одновременно уменьшив площадь Атр, т. е. уменьшить принятую гибкость.

Если принятая гибкость мала, то получается малая площадь при сильно развитом сечении, тогда Атр следует увели­чить, уменьшив размеры сечения.

6. Откорректировав значения A, b и h, производят проверку сечения:

; ;

; по

и напряжения

Если нужно, вносят еще одну поправку в размеры сечения, обычно последнюю.

После окончательного подбора сечения производят его проверку оп­ределением фактического напряжения по формуле (5). При этом ко­эффициент берут по действительной наибольшей гибкости, для вы­числения которой определяют фактические моменты инерции и радиусы инерции принятого сечения колонны ; .При незначительных усилиях в колонне ее сечение подбирают по предельной гибкости = 120, установленной СП, для чего опре­деляют минимально возможный радиус инерции и, установив по нему наименьшие размеры сечения, ; окончательно подбирают сечение по конструктивным соображениям исходя из наименьшей возможной толщины элементов (по условиям устойчивости)

 

8. Конструктивные формы стальных колонн. Расчет центрально сжатых стальных колонн по Своду Правил (Согласно СП 16.13330.)

 

Колонной называется вертикальный стержень, работающий на сжатие и передающий давление на фундамент

Колонны широко применяются во всех видах сооружений; в промышленном строительстве — в качестве элементов каркаса цехов и опор рабочих площадок, в гражданском строительстве — в качестве вертикальных элементов каркасов многоэтажных зданий и опор большепролетных покрытий, в мостостроении — для опор эстакад и т. д.

Металлические колонны, как правило, выполняют из стали. Алюминиевые сплавы в сжатых элементах работают плохо из-за малого модуля упругости Е.

.

Стальные колонны можно классифицировать по нескольким признакам:', по характеру работы — центрально- и внецентренно-сжатые по конструктивной форме — постоянного сечения и ступенчатые последние применяются в цехах с кранами грузоподъемностью более 20 т; в) по типу сечения — сплошные и сквозные

.

Самая простая колонна — из прокатного двутавра, обычного или широкополочного (9.2, а, б). Из-за ограниченности сортамента двутавров такое решение возможно только для небольших колонн. Для прокатного двутаврового сечения поэтому оно может быть вполне рационально лишь в случае резкого различия между свободными длинами колонны в разных плоскостях.

Наиболее часто применяются колонны с сечением в виде сварного двутавра из трех листов.

Сечение из четырех уголков применяют для очень легких и высоких колонн.

При сравнении сплошных и сквозных колонн выявляется, что первые менее трудоемки в изготовлении, обладают большей жесткостью, по при значительной ширине требуют увеличения расхода металла.

Сквозные колонны применяют: для основных колонн промышленных зданий — при ширине колонны более 1000 мм; для колонн рабочих площадок — при ширине сечения более 600 мм.

 

В центрально сжатых колоннах нагрузки приложены либо непосредственно к центру сечения колонны, либо симметрично относительно оси стержня.

При проектировании центрально сжатых колонн следует стремиться к равноустойчивости колонны, т. е. к тому, чтобы гибкости колонны относительно главных осей сечения были равны.

Центрально сжатые колонны

 

Требуемая площадь сечения стержня колонны определяется из основной формулы расчета сжатых стержней

а именно:

При заданной расчетной нагрузке N, действующей на колонну, и расчетном сопротивлении R наименьшая площадь Fтр будет у такого стержня, у которого коэффициент φ наибольший. Расчетная (приведенная) длина колонны (смотрите раздел Работа стали на сжатие. Проблема устойчивости, а также в таблице Расчетные длины сжатых стержней)

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-06-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: