84 А. Проектирование сплошных колонн

Сплошные колонны обычно проектируют двутаврового сечения (рис.6.48). Если моменты разных знаков отличаются незначительно, то следует принимать симметричное сечение из прокатного двутавра с параллельными гранями полок типа Ш или составлять его из лис­тов либо прокатных профилей.

Расчет колонны производят в такой последовательности.

• Высоту сечения колонны назначают из условия жесткости с соблюдением технологических ограничений и требований унифика­ции, подобно тому как это делают при проектировании сквозных колонн.

♦ Требуемую площадь поперечного сечения в первом приближе­нии находят по формулам (6.85)...(6.87). При этом для симметрич­ного двутавра можно использовать следующие приближенные зави­симости: i_х ≈0,42h; р_х ≈0,35h; η≈1,25 , следовательно,

Определив условную гибкость и приведенный относительный эксцентриситет, находят по приложению 7 коэффициент <р_е и вы­числяют требуемую площадь сечения: A=N/(φ_eR_yy_c).

По сортаменту подбирают прокатный двутавр с параллельными

гранями полок (типа Ш) или компо­нуют сечение из трех листов с со­блюдением требований местной ус­тойчивости (6.37), (6.38). Можно вы­ключить часть стенки из работы или укрепить ее продольным ребром при соблюдении требований п.6.4.2.

• Проверяют устойчивость колонны в плоскости действия момента A=N/(φ_e АR_yy_c)≤1, используя точные зависимости (6.86), (6.87). Если устойчивость не обеспечена, то на­значают более мощный двутавр и повторяют проверку.

• Проверяют устойчивость колонны из плоскости действия мо­мента N/(cφyAR_yy_c) < 1. При невыполнении этого условия устанав­ливают вдоль здания распорки между колоннами, которые через систему вертикальных связей должны быть прикреплены к фунда­менту или развивают сечение колонны из плоскости рамы. В по­следнем случае обратите внимание на несколько отличные от фор­мул (6.37), (6.38) требования норм проектирования в части обеспе­чения местной устойчивости, когда условие общей устойчивости стержня из плоскости эксцентриситета является определяющим.

84 Б. Детали и узлы колонны

СМОТРИ ТАК ЖЕ воросы 85-87

• Консоли колонн

Консоли для опирания подкрановых балок, технологического оборудования и т.п. проектируют одностенчатьтми (рис.6.54 а_,6) и Двухстенчатыми (рис. 6.54, в).

Проверку напряжений в опорном.сечении одностенчатой консо­ли допускается производить в предположении, что изгибающий мо­мент воспринимается только полками: , а попереч­ная сила - стенкой. На усилие H=Hl_k/h_k должны быть также прове­рены: сварные швы, прикрепляющие полки консоли к колонне; швы крепления ребер жесткости колонны к полке; полка колонны на растяжение в направлении толщины проката; швы крепления ре­бер жесткости к стенке колонны на длине не более 85β_f kf; тонкая стенка колонны на срез по граням крепления ребер. Если встретятся затруднения в обеспечении прочности по трем первым проверкам, то вы можете передать усилие Н или его часть с полок консоли на ребра жесткости колонны через накладки (рис. 6.54, г).

В месте примыкания консоли стенка колонны работает в услови­ях сложного напряженного состояния, поэтому необходимо прове­рить ее прочность по приведенным напряжениям:

, где:

Одностенчатые консоли сквозньгх колонн конструируют анало­гично (рис. 6.54, б). Горизонтальная сила Н здесь передается с полок консоли через сварные швы на стенку и полки колонны. Сечение жесткой вставки между ветвями колонны принимают, как правило, таким же, как сечение консоли. При передаче больших усилий устраивают двустенчатую консоль (рис.6.54, в), которую проверяют на действие момента M=Pl_k поперечной силы Q=P. Усилия для расчета швов крепления консоли к ветвям находят из условия равновесия S₁=PI_k/h; S₂= P(h+l_k)/h увеличивают на 20% для учета возможности неравномерной переда­чи нагрузки на ветви колонны.

• Проемы в колоннах

Проемы в колоннах (рис. 6.55, а) устраивают для пропуска коммуникаций, организации про­хода вдоль крановых путей при стесненных габаритах и т. п. Ес­ли проем служит проходом, то его ширину назначают не менее 400 мм, а высоту - 1800 мм.

Усиление ослабленной про­емом стенки производят путем обрамления проема листами. Ес­ли оставшиеся не ослабленные проемом участки стенки имеют ширину больше 200 мм, то листы обрамления приваривают к стен­ке с торца угловыми швами по типу 1 (рис. 6.55). Для наведения на стенку колонны прорезей в листах последние делают из двух частей.и стыкуют после установки. При ширине сохраненных участков стенки менее 200 мм усиление выполняют листами, приваренными с обеих сторон сварными шва­ми с разделкой кромок и подваркой корня шва по типу 2 (рис 6.55). Для обеспечения равнопрочности основного и измененного сечений, колонны расчет конструкций проема производят на ту же комбина­цию усилий M_,N_,Q, что и при расчете колонны. Продольное усилие ветви N_b и изгибающий момент М_b (рис.6.55,б) можно определить по формулам: N_b= N/2+M/a; M_b=Qh/4. Дальнейший расчет отдельной ветви выполняют как сжато-изгибаемого элемента с проверками ус­тойчивости в плоскости действия момента и из плоскости действия момента. При вычислении коэффициента устойчивости φ_е расчет­ную длину принимают равной высоте проема; расчетную длину из плоскости действия момента для определения коэффициента φ_у на­значают равной расстоянию между точками закрепления колонны из ее плоскости.