РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТЕРЖНЯ КОЛОННЫ

Колонны производственных зданий работают на внецентренное сжатие. Значения расчетных усилий; продольной силы JV, изгибающего момента в плоскости рамы М_х (в некоторых случаях изгибающего момента, действующего в другой плоскости, — М_у) и поперечной силы Q_x определяют по результатам статического расчета рамы. При расчете колонны необходимо проверить ее прочность, общую и местную устойчивость элементов.

Для обеспечения нормальных условий эксплуатации колонны должны обладать также необходимой жесткостью.

Сечения ступенчатых колонн подбирают раздельно для каждого участка постоянного сечения Расчетные длины участков колонн в плоскости и из плоскости рамы определяются в зависимости от конструктивной схемы каркаса.

1)сплошного в надкрановой части(а)сварные,б)прокатные типа “Ш”и “К”,в)сварные с полками различного сечения)

2)сплошного в подкрановой части

в)гнутый швеллер г)двутавр

3)Решетчатые а)

б)гнутый швеллер в)прокатный двутавр в шатровой ветви

это в

это г)шатровая ветвь состоит из 3 листов

это д)составной швеллер из двух уголков

и листа(который имеет роль стенки)

10.Определение расчетных участков длин ступенчатой колонны пром. зд.

Расчетные длины участков колонн в плоскости и из плоскости рамы определяются в зависимости от конструктивной схемы каркаса.

Расчетная длина колонны в плоскости рамы. Для определения расчетной длины необходимо провести расчет на устойчивость рамы в целом. Расчетная длина колонны (или участка с постоянным моментом инерции) в плоскоти рамы зависит от формы потери устойчивости и определяется, как произведение геометрич.L длины на коэффициент μ. Для колонн постоянного по высоте сечения коэфф. расчетной длины μ принимают в зависимости от способа закрепления колонн в фундаменте и соотношения погонных жесткостей ригеля и колонны(учитывая упругое защимления конца).

Для ступенчатых колонн расчетные длины определ. Раздельно для нижней и верхней

частей колонны коэффициент расчетной длины нижнего и верхнего участков колонны.

Расчетна длина колонны из плоскости рамы. Расчетную длину верхнего и нижнего участков колонны из плоскости рамы принимают равной наибольшему расстоянию между точками закрепления колонны от смещения вдоль зд. (защимление колонны в фундаменте из плоскости рамы обычно не учитывается.). нижний участок колонны закреплен от смещения на уровне верха фундамента и нижнего пояса подкрановой балки. Иногда для сокращения расчетной длины, вдоль зд. устанавливают промежуточные распорки. Верхний участок колонны закреплен от смещения тормозными балками(или фермами),распорками по колоннам в уровне поясов строп. ферм или поясами построп. Ферм.

Для ступенчатых колонн расчетные длины определяются раздельно для нижней и верхней частей колонны ( — коэффициенты расчетной длины нижнего и верхнего участков колонны).

Для определения значения следует рассмотреть условия закрепления концов колонны. Нижний конец колонны одноэтажного производственного здания обычно принимается защемленным. Для верхнего конца нормами проектирования предусмотрены четыре расчетные схемы закрепления.

1. Колонны однопролетных рам с шарнирным опиранием ригеля (рис. 14.3, б). Предполагается, что обе колонны поперечной рамы находятся в одинаковых условиях и могут одновременно потерять устойчивость (удерживающего влияния второй колонны нет). В этом случае считается, что верхний конец колонны свободен.

2. Колонны однопролетных рам с жесткими узлами сопряжения ригеля с колоннами (рис. 14.3, в).

Обе колонны работают в одинаковых условиях и могут одновременно потерять устойчивость.. Считается, что колонна имеет верхний конец, закрепленный только от поворота.

3. Колонны двух- и многопролетных рам с шарнирным опиранием ригелей (рис. 14.3,г). В этом случае считается, что в момент потери устойчивости рассчитываемой колонны смещения ее верхнего конца не происходит (есть только поворот), так как она удерживается другими устойчивыми колоннами. При такой схеме колонна имеет неподвижный шарнирно опертый верхний конец.

4. Колонны двух- и многопролетных рам с жестким сопряжением ригеля с колоннами. Аналогичные рассуждения позволяют считать, что колонна имеет неподвижный и закрепленный от поворота верхний конец (рис. 14.3, д).

Расчетная длина колонны в плоскости рамы. Для определения расчетной длины необходимо провести расчет на устойчивость рамы в целом. Расчетная длина колонны в плоскоти рамы зависит от формы потери устойчивости и определяется, как произведение геометрич.L длины на коэффициент μ. Для колонн постоянного по высоте сечения коэфф. расчетной длины μ принимают в зависимости от способа закрепления колонн в фундаменте и соотношения погонных жесткостей ригеля и колонны(учитывая упругое защимления конца).

Для ступенчатых колонн расчетные длины определ. Раздельно для нижней и верхней

частей колонны коэффициент расчетной длины нижнего и верхнего участков колонны. При расчете рам возможны различные комбинации нагрузок с разными соотношениями расчетных усилий. При определении расчетных длин принимаются наибольшие значения продольных расчетных усилий.

Одноступенчатые колонныкоэф-ты расчетной длины μ ₁ для такой колонны следует принимать в зависимости от отношения и величины где J₁,2,L_1,2- моменты инерции сечений и длины соотв-но нинего и верхнего участков колонны и β=

При неподвижном верхнем конце,шарнирно-опертом или закрепленным от поворота,значения μ ₁ для нижнего участка колонны следует определять по формуле

, где μ12-коэ-т расчетной дл нижнего участка при F1=0,

μ11-коэф-т расчетной длины нижнего участка при F2=0.

Коэ-ты длины μ2 для верхнего участка колонны во всех случаях следует определять по формуле: μ2=μ1/α1≤3.

Двухступенчатые колонныКоэф-ты расчетной длины μ1 для нижнего участка такой колонны при условиях закрепления верхнего конца следует определ.по формуле: