Подбор сечения и конструктивное оформление сквозных колонн.

Сквозные колонны рекомендуется выполнять в виде 2-х ветвей из швеллеров или двутавров, соединенных планками или решеткой.

Расчет колонн сквозного сечения относительно материальной оси (х – х) ведется аналогично сплошностенным колоннам по формуле:

Расчет относительно свободной оси (у – у) выполняется также по формуле согласно СНиП: с заменой гибкости l на приведенную гибкость l_ef при нахождении коэффициента продольного изгиба j.

Приведенная гибкость l_ef определяется в зависимости от жесткости:

при

при

где I_s – момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси х – х (см.рис.).

I_b – момент инерции сечения ветви относительно оси 1 – 1;

l₁ – гибкость ветви при изгибе ее в плоскости перпендикулярной оси 1 – 1 и принимаемая не более 40;

l_ов – расстояние в свету между планками;

- соотношение погонных жесткостей ветви и планки;

l – расстояние между центрами планок;

Расчет планок сквозной колонны.

Расстояние между планками определяется принятой гибкостью ветви и ее радиусом инерции.

l_ов = l₁i₁

l = l_ов + b_пл

В сквозных колоннах за расчетную длину принимается расстояние между планками в свету (l_ов).

Расчет планок согласно СНиП должен выполняться на условную поперечную силу (Q_fic):

где b - коэффициент принимаемый равным меньшему из значений:

j_min/j или s/jR_y, здесь

j - коэффициент продольного изгиба в плоскости планок относительно оси у – у;

j_min – меньший из коэффициентов j_х или j_у;

s = N/A – напряжение сжатия в элементе;

Условная поперечная сила распределяется поровну между планками, лежащими в плоскостях перпендикулярных свободной оси (у – у).

Расчет планок и их прикрепление должно выполняться как расчет элементов безраскосных ферм на:

силу среза планки F_пл, определяется по формуле: F_пл = Q_sl/b

момент М_пл, изгибающий планку в ее плоскости и определяемый по формуле: М_пл = Q_sl/2,

где Q_s = Q_fic/2 – условная поперечная сила приходящаяся на планку одной грани.

Ширину планки обычно определяют из условия прикрепления: b_пл = (0, 5 – 0, 75)b,

где b – ширина сечения (расстояние между ветвями);

Толщина планки берется конструктивно от 6 до 10мм в пределах: t_пл = (1/10 – 1/25)b_пл.

Планки привариваются к полкам угловыми швами.

Проверка прочности швов проводится по совместному действию сдвигающей силы F_пл и изгибающего момента М_пл.

Если соблюдается условие:

Если условие не соблюдается, то вместо R_wf подставляется R_wz.

Особенности расчета соединительной решетки.

При расчете соединительной решетки должен выполняться как расчет решеток фермы.

Рассмотрим 2 типа решетки:

При расчете перекрестных раскосов крестовой решетки с распорками следует учитывать дополнительное усилие N_ad, возникающее в каждом раскосе от обжатия поясов и определяемых по формуле СНиП: ,

где N – усилие в одной ветви колонны;

А – площадь поперечного сечения одной ветви колонны;

А_d – площадь сечения одного раскоса;

α – коэффициент определяемый по ф-ле: α = al²/(a³ + 2b³),

где a, b, l – размеры, указанные на рис.

b – расстояние между ветвями;

l – расстояние между раскосами;

a – длина раскоса;

Для раскосных решеток усилие в раскосе:

,

где α – угол наклона раскоса (45-50^о);