Колонны и стержни, работающие на центральное растяжение. Лекция 7

1. Металлические конструкции, включая сварку Часть 1 Элементы и соединения

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования «Уфимский государственный
нефтяной технический университет»
Архитектурно-строительный институт
Кафедра Строительные конструкции
Металлические конструкции,
включая сварку
Часть 1 Элементы и соединения
Порываев Илья Аркадьевич – к.т.н. доцент
Ауд. 6-313

2.

Лекция 7 Колонны и стержни,
работающие на центральное
сжатие
1. Общая характеристика
2. Сплошные колонны
3. Сквозные колонны

3.

Общая характеристика

4.

Общие сведения

5.

Общие сведения
Центрально-сжатые стержни используются в качестве
самостоятельных конструктивных элементов, поддерживающих
междуэтажные перекрытия зданий, рабочие площадки,
путепроводы, эстакады и т.д.
Работают в составе ферм, структурных и сетчатых
покрытий, вантовых систем

6.

Общие сведения
Колонны передают нагрузку от вышележащих конструкций
на фундаменты и состоят из трех частей
Оголовок
Стержень
База

7.

Общие сведения

8.

Классификация
Одноярусные
Многоярусные
Прокатные
Составные
Сплошные
Сквозные

9.

Типы сечений сплошных колонн
При проектировании необходимо стараться
обеспечить равноустойчивость колонны
x y ;
Lx
ix
Ly
iy

10.

Типы сечений сплошных колонн
При проектировании необходимо стараться обеспечить
равноустойчивость колонны
x y ;
Lx
ix
Ly
iy

11.

Типы сечений сплошных колонн
При проектировании необходимо стараться обеспечить
равноустойчивость колонны
x y ;
Lx
ix
Ly
iy

12.

Типы сечений сквозных колонн
Для обеспечения совместной работы ветвей колонны
устраивают соединительную решетку

13.

Типы сечений сквозных колонн
Для сохранения неизменяемости контура поперечного
сечения сквозной колонны устанавливают поперечные
диафрагмы через 3-4 метра по высоте

14.

Типы сечений сквозных колонн
Соединительная решетка влияет на устойчивость колонны
относительно свободной оси
Гибкость колонны
относительно свободной
оси будет выше гибкости
сплошной колонны
Данное обстоятельство в нормах
проектирования учитывается
введением в расчет
приведенной гибкости
сквозной колонны относительно
свободной оси
N
6
E
Q fic 7,15 10 2330
Ry

15.

Выбор расчетной схемы и типа сечения колонны
Выбирают тип сопряжения колонны с
фундаментом
Жесткое
Шарнирное

16.

Выбор расчетной схемы и типа сечения колонны
Выбирают тип сопряжения вышележащих
конструкций с колонной
Жесткое
Шарнирное
Сбоку
Сверху

17.

Выбор расчетной схемы и типа сечения колонны
При выборе типа сечения колонны учитывают
Экономичность сечения
Величина внешней нагрузки
Удобство примыкания вышележащих
конструкций, условия эксплуатации
Возможности изготовления и удобство
монтажа

18.

Сплошные колонны

19.

Подбор сечения сплошной колонны (прокатный профиль)
N
A Ry c
Lef L
N 1500 2500 кН 100... 70
N 2500 4500 кН 70... 50
iтр
Табл. Д.1 f ( ; тип сеч.)
СП 16.13330.2017
Раздел 7
Lef
N
Aтр
Ry c
Ry
E

20.

Подбор сечения сплошной колонны (сварной профиль)
N
A Ry c
Lef L
N 1500 2500 кН 100... 70
N 2500 4500 кН 70... 50
iтр
Табл. Д.1 f ( ; тип сеч.)
hтр
iтр
k1
; bтр
СП 16.13330.2017
iтр
k2
Раздел 7
Lef
N
Aтр
Ry c
Ry
E

21.

Подбор сечения сплошной колонны (сварной профиль)
N
A Ry c
Lef L
iтр
iтр
hтр
СП 16.13330.2017
Раздел 7
k1
; bтр
k2

22.

Подбор сечения сплошной колонны
Подбор сечений
слабонагруженных
элементов выполняют
по предельной гибкости
i
i
hmin min ; bmin min
k1
k2
СП 16.13330.2017
Раздел 7
Lef
imin

23.

Сквозные колонны

24.

Подбор сечения сквозной колонны
Расчет относительно
материальной оси (Х)
N
A Ry c
Lef L
N 1500 кН 90... 60
N 2500 3000 кН 60... 40
iтр
Lef
Ry
E
N
Aтр
Табл. Д.1 f ( ; тип сеч.)
Ry c
СП 16.13330.2017
Раздел 7

25.

Подбор сечения сквозной колонны
Расчет относительно
свободной оси (Y)
ef 2y 12
ef x
i y, тр
СП 16.13330.2017
Lef , y
Раздел 7
Таблица 8
Условие
равноустойчивости
y
bтр
i y, тр
k2

26.

Подбор сечения сквозной колонны
Расчет решетки
Элементы решетки центрально-сжатых колонн
рассчитывают на действие условной поперечной
силы
N
E
Q fic 7,15 10 2330
R
y
6
СП 16.13330.2017
Раздел 7

27.

Базы колонн
База должна отвечать принятому в расчетной схеме
колонны способу сопряжения ее с фундаментом
По конструктивному оформлению базы бывают
С траверсами
С фрезерованным
торцом
С центрирующей
плитой

28.

Базы колонн

29.

Базы колонн

30.

Базы колонн

31.

Базы колонн

32.

Базы колонн

33.

Оголовки колонн

34.

Оголовки колонн

35.

Оголовки колонн

36.

Оголовки колонн

37.

Оголовки колонн