|
41. Расчет и конструирование сквоз-ных внецентренно сжатых колонн.
Стержень решетчатой колонны состоит из двух ветвей, связанных между собой соединительной решеткой. Решетку обычно устанавливают в двух плос-костях (по граням ветвей). Для колонн крайних рядов чаще применяют несим-метричные сечения с наружной ветвью швеллерной формы (рис. 14.7, а). Наиболее проста эта ветвь из прокатного швеллера, применяется она только в легких колоннах; в более мощных колоннах ветвь проектируют либо из гнутого листа толщиной до 16 мм, либо составного сечения.
Рис. 14.7, а
Колонны средних рядов проектируют обычно симметричного сечения
(рис. 14.7,б) с ветвями из прокатных профилей либо составного сечения.
Рис. 14.7,б.
Сквозная колонна работает как ферма с параллельными поясами; от дей-ствующих в колонне расчетных усилий N и М в ее ветвях возникают только продольные усилия. Поперечную силу Q воспринимает решетка. Несущая способность колонны может быть исчерпана в результате потери устой-чивости какой-либо ветви (в плоскости или из плоскости рамы) или в резуль-тате потери устойчивости колонны в целом .Продольные усилия в ветвях колонны несимметричного сечения (рис. 14.8) определяют по формулам:
в ветви 1
в ветви 2
Здесь N, М — расчетные продольная сила и илибающий момент; y1, y2 — расстояние от центра тяжести сечения колонны до центра тяжести соответ-ствующих ветвей, h0 — = y1+ y2 — расстояние между центрами тяжести ветвей колонны.Значения N и М принимают в комбинациях, дающих наибольшие значения NB1 и NB2.
После определения расчетных усилий в ветвях каждую из них проверяют на устойчивость в обеих плоскостях как работающую на центральное сжатие
Устойчивость ветви 1 в плоскости колонны (рамы)
из плоскости колонны
где
Устойчивость колонны или ее участка как единого стержня (в плоскости дей-ствия момента) проверяют как для вне-центренно сжатого стержня: N/
определяют в зависимости от условной приведенной гибкости  относитель-ного эксцентриситетатх.Относительный эксцентриситет для сквозных сечений определяют по формуле
где Мх — расчетное значение изгибаю-щего момента при проверке устойчи-вости, принимаемое так же, как для сплошных колонн, А — площадь сече-ния стержня (обеих ветвей);
Ix=AВ1y12+ AВ2y22— момент инерции се-чения колонны; y1— расстояние от центра тяжести сечения до центра тя-жести наиболее нагруженной ветви колонны.Устойчивость сквозной колон-ны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечивается проверкой устойчивости в этом направлении каждой из ветвей .Чтобы увеличить сопротивление колонны скручиванию, ветви колонны соединяют жесткими поперечными диафрагмами, располо-женными у концов отправочных элемен-тов. Элементы решетки сквозной вне-центренно сжатой колонны рассчиты-вают на поперечную силу, равную большей из величин: определенной при статическом расчете, или условной Qycл
Для упрощения уз-лов допускается центрировать раскосы по грани ветви.
Сечение внецентренно сжатой сквозной колонны обычно подбирают в следующем порядке. Ориентировочно определяют усилия в ветвях колонны. Так как заранее положение центра тяжести сечения неизвестно, то предварительно принимают   и ho= h .
Так как в большинстве случаев  (разница не более 10 %) то
Для симметричных сечений
y1=y2 = 0,5h0. Далее находят требуемую площадь ветвей
и компонуют сечения ветвей. Ширину ветви для обеспечения устойчивости колонны из плоскости рамы принимают 1/20—1/30 длины ветви (длины колон-ны или ее участка из плоскости рамы).
После этого определяют геометри-ческие характеристики обеих ветвей и всего сечения в целом. Уточняют зна-чение продольных сил в ветвях и про-веряют их устойчивость в обеих пло-скостях. Устойчивость стержня в целом проверяют после подбора сече-ний раскосов решетки.
|
Научная литература 