Расчет и конструирование нижней части сквозной колонны. Соединительная решетка колонн сквозного сечения. Типы решетки. Подбор сечений элементов.

Расчет сквозных внецентренно – сжатых колонн производится в два этапа.

1.Расчет отдельных ветвей выполняют:

· в плоскости рамы на участках между узлами решетки;

· из плоскости рамы на участках между узлами связей.

Продольная сила N и момент M, действующие на колонну, передаются на ветви, а попе- речная сила Q – на решетку, соединяющую ветви. По найденным усилиям центрального сжатия в ветвях и решетки подбираются их сечения.

 Проверка устойчивости внецентренно – сжатой колонны в плоскости действия момента в предположении, что сквозная колонна работает как единый стержень

Проверка устойчивости отдельных ветвей:

1. Выбор марки стали и назначение R_y.

2. Расчётные длины ветвей.

· в плоскости рамы разбивкой решёшки сквозной колонны

l_ef1 = l_ef2 = l₁

· из плоскости рамы – расстояние между точками раскрепления из плоскости.

l_efy1 = l_efy2 = l_efy

 

3. Выбор РСУ и определение сжимающих усилий в ветвях.

· для подкрановой ветви (№1)

M₁, N₁, Q₁                       

· для наружной ветви (№2)

M₂, N₂, Q₂                       

 

4. Определение требуемой площади сечения.

· подкрановой ветви (№1)

· наружной ветви (№2)

 = 0,7…0,9 – коэффициент продольного изгиба (в первом приближении)

 

5. Выбор сечения колонны и конструирование решётки.

· симметричное при

 

· несимметричное при

Высота сечений ветвей должна быть одинакова.

Определение положения ЦТ и определение геометрических характеристик принятого сечения.

Решётки:

а) треуг-я б) треуг. с распорками в) крестовая г) крестовая с распорками

 

Назначение шага решётки:

В сквозных стержнях с решётками помимо расчёта на устойчивость стержня в целом следует проверять устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами. При необходимости следует учитывать влияние моментов в узлах, например от расцентровки элементов решётки.

В сквозных стержнях с решётками условная гибкость отдельных ветвей между узлами должны быть не более 2,7 и не должна превышать условную приведённую гибкость  стержня в целом.

 

2) Рациональный угол наклона решётки α=35°-55°.

3) Согласовать с местами крепления стенового ограждения.

4) Распорки устанавливаются для регулирования расчётных длин.

l_ef1 = l_ef2 = l₁

Уточнение усилий в ветвях колонны с учётом истинного положения ЦТ колонны

_· для подкрановой ветви (№1)

_· для наружной ветви (№2)

Определение гибкостей ветвей в двух плоскостях:

_· для подкрановой ветви (№1)

è

_· для наружной ветви (№2)

è

6. Проверить устойчивость ветвей колонны, как отдельных центрально – сжатых стержней.

· подкрановая ветвь (№1)

· наружная ветвь (№2)

 

7. Оптимизация сечения (при необходимости).

Расчёт решёток сквозных внецентренно – сжатых стержней следует выполнять на поперечную силу, равную большему из двух значений:фактической поперечной силе Q или условной поперечной силе Q_fic,

1. Определение условной поперечной силы Q_fic:

где N – продольное усилие в сквозном стержне;

 – коэффициент устойчивости при центральном сжатии, принимаемый при расчёте сквозного стержня в плоскости планок или решёток.

2. Определение фактической поперечной силы Q_max:

Выбор РСУ с Q_max, M_соотв, N_соотв

Для дальнейших расчётов принимаем большее Q из двух значений: Q_max и Q_fic.

 

3. Усилие в раскосе Nd учитывает расположение решётки в 2х плоскостях

4. Требуемая площадь сечения раскоса из условия сжатия (устойчивость):

 = 0,7…0,9 – коэффициент продольного изгиба (в первом приближении).

 – 0,75 – сжатые элементы решётки пространственных решётчатых конструкций из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой (для неравнополочных большей полкой): непосредственно к поясам одним болтом или через фасонку

5. Назначение сечения раскоса и определение геометрических характеристик сечения и условной гибкости раскоса:

6. Проверка устойчивости раскоса:

 

7. Оптимизация сечения (при необходимости).

Расчёт сечения стойки выполняется на действие Q аналогично: