41. Конструкция и проверка устойчивости сквозной колонны: устойчивость стержня колоны.

Стержень сквозной колонны состоит из двух ветвей, связанных меж­ду собой соединительной решеткой. Решетку обычно устанавливают в двух плоскостях (по граням ветвей), хотя для легких колонн иногда применяют решетку, расположенную по оси сечения. Для лучшего вклю­чения обеих ветвей колонны в работу на вертикальную нагрузку от кра­нов в колоннах крайних рядов верхний конец первого раскоса целесообразно крепить к подкрановой ветви (рис. 1,б, в). Распространенные сечения сквозных колонн показаны на рис. 1.

Рис. 1. Типы сечений сквозных колони: а — несимметричные; б — симметричные; Для колонн крайних рядов чаще применяют несимметричные сечения с наружной ветвью швеллерной формы (для удобства примыкания стены). Колонны средних рядов проектируют обычно симметричного сече­ния с ветвями из прокатных профилей либо составного сечения (рис 1,б). Сквозная колонна работает как ферма с параллельными по­ясами; от действующих в колонне расчетных усилий N и М в ее ветвях возникают только продольные усилия. Поперечную силу воспринимает решетка. Несущая способность колонны может быть исчерпана в результате потери устойчивости какой-либо ветви, (в плоскости или т плоскости рамы) или в результате потери устойчивости- колонны в це­лом

(1)

(2)

В формулах (1)—(2) значения N м М принимают в комби­нации, дающей наибольшие значения После определения расчетных уси­лий в ветвях каждую из них проверя­ют на устойчивость в обеих плоскостях как работающих на центральное сжа­тие

Устойчивость ветви :

в плоскости колонны

из плоскости колонны

Аналогично проверяют устойчивость ветви 2.

Относительный эксцентриситет для сквозных сечений определяют по формуле:

42. Работа и расчет решетки сквозных внецентренно-сжатых колонн.

Наличие изгибающего момента вызывает существенную поперечную силу, поэтому ветви внецентренно-сжатых колонн соединяют обычно раскосной решеткой. Решетка колонны воспринимает усилия от поперечной силы фактической или. Элементы решетки сквозной внецентренно-сжатой колонны рассчитывают на большую из поперечных сил: реальную, определенную при статическом расчете, или условную, найденную так же, как и для центрально-сжатых колонн. Подбор сечения элементов решетки выполняется точно так же, как и в центрально-сжатых колоннах. Рассчитываем элементы решётки подкрановой части колонны. Раскосы рассчитываются на большую из поперечных сил: . Раскосы, соединяющие ветви колонн, первоначально подбирают по предельной гибкости, а затем проверяют на устойчивость. При действии на стержень условной поперечной силы в каждом раскосе возникает продольное усилие.

Усилие сжатия в раскосе: . К расчёту внецентренносжатой колонны. Напряжение в раскосе:

. где φ - коэф. продольного изгиба, определенный по гибкости: . Требуемая площадь раскоса: . Расчётная длина раскоса: , . Если решетка колонны кроме раскосов имеет стойки, то в них не возникает усилия от действия условной поперечной силы всего стержня.Стойки ставят для уменьшения длины одной ветви колонны между узлами раскосов. Стойки решётки колонны рассчитываем на условную поперечную силу в наиболее нагруженной ветви колонны: . Усилие в одном уголке стойки: . Напряжение в стойке:

43 - 44. Проектирование стыка верхней части ступенчатой колонны с нижней. Особенности расчета и конструирования

Прикрепление верхней части колонны к нижней проектируем при помощи траверсы. Для обеспечения общей жёсткости узла ставим рёбра жёсткости и горизонтальные пояса. Вертикальные рёбра назначаем толщиной равной толщине полки надкрановой части колонны . Верхний пояс располагаем ниже на 200 мм от верха траверсы и назначаем из двух листов. Принимаем толщину плиты на уступе .

Стыковые сварные швы №1 проверяем на прочность по нормальным напряжениям . Напряжения в наружной полке для второй комбинации усилий . Толщину стенки траверсы и вертикального ребра подкрановой ветви определяем из условия смятия: , где ,

-расчётное давление кранов.

Проверяем прочность сварных швов №2, которые передают с внутренней полки колонны на траверсу усилие

Расчёт прочности проводим по металлу шва, так как . Расчётная длина фланговых швов должна быть не более ,

Для расчёта сварных швов №3, составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы:

, где k – учитывает неравномерную передачу усилия ;  -коэффициент сочетания, учитывающий, Стенку подкрановой ветви колонны проверяем на срез по усилию при полной передаче усилия , ; Расчётная высота среза, равная высоте стенки траверсы , где толщина нижнего пояса траверсы

; Для первого сочетания усилий ; Для второго сочетания усилий

Изгибающий момент у грани внутренней полки верхней части колонны:

Геометрические характеристики сечения траверсы:

Положение центра тяжести . Напряжения в верхних волокнах траверсы от изгибающего момента:

Проверяем стенку траверсы на срез: