Етапи проектування колон.

Наскрізні колони.

Основні елементи колони.

Тема: Зварні колони. Призначення та класифікація колон. Типи перерізів колон.

План:

1. Призначення колон;

2. Типи колон;

4. Типи перерізів колон:

Суцільні колони;

Література:

Обов'язкова: [2] Клименко Ф.Є. Металеві конструкції: . Львів: Світ 2002 с. 89 - 91.

Додаткова: [1] Чертов І.М. Зварні конструкції: Підручник.- К.: Арістей, 2006. с.259 - 258

Колони, як і балки,— найбільш поширені конструкції. Вони призначені для підтримання елементів робочих майданчиків, перекрить, покрівель, трубопроводів, естакад, шляхопроводів тощо. Навантаженням для колон є опорні реакції конструкцій, що на них спираються. Далі ці зусилля найчастіше передаються на фундаменти або, в окремих випадках, на нижче розміщені конструкції.

Центрально стиснуті колони працюють на поздовжню силу, прикладену по осі колони, або симетрично щодо її осі, що призводить до рівномірного стиску поперечного перерізу. Ексцентрично стиснуті колони, крім осьового стиску від поздовжньої сили, працюють також на вигин від моменту (рис. ).

Рис.Типи колон

Колона складається з трьох елементів:

оголовника — конструктивного елемента, на який безпосередньо передаються опорні реакції конструкцій, що спираються на колону;

бази — елемента, який передає зусилля колони на бетон фундамента;

стержня — основного конструктивного елемента, який передає навантаження з оголовника на базу.

Матеріалом металевих колон найчастіше є сталь. У минулому були поширені чавунні колони. Але маса таких колон велика. Окрім цього, з'єднання чавунних колон з іншими конструкціями складне. Алюмінієві сплави застосовують рідко через високу вартість матеріалу і низьку загальну та місцеву стійкість.

Колони розподіляються за конструкцією перерізу стояка - на суцільні і наскрізні (ґратчасті). Суцільними стояками є такі, для яких обидві центральні осі є матеріальними, тобто такими, що перетинають тіло перерізу .

Найдешевшими є колони з прокатних широко-поличкових двотаврів (рис. а), ширина перерізу яких наближена до висоти. Звичайні двотаври невигідні, тому що мала ширина перерізу спричиняє їх низьку стійкість у площині, паралельній поличкам.

При великих навантаженнях (5000 кН і більше) доцільні складені суцільні перерізи. Найпростіші й економічніші зварні двотаври (рис. б), які виготовляють на потокових високомеханізо-ваних та автоматизованих лініях.

Рис. Поширені типи перерізів суцільних колон.

Менш економічно вигідними за витратами металу, але простішими у виготовленні (особливо в умовах будівельного майданчика) є колони з прокатних профілів (рис. в). Але через обмеженість сортаменту вони мають відносно невелику несучу здатність. З прокатних профілів можуть компонуватися як відкриті, так і замкнені перерізи. Колони замкненого перерізу мають кращий зовнішній вигляд і близьку чи рівну загальну стійкість у всіх напрямках. Але їхні внутрішні поверхні недоступні для огляду і захисту від корозії. Тому при підвищеній агресивності зовнішнього середовища внутрішній об'єм таких колон треба герметизувати, що найпростіше виконати у колонах з труб (рис. г), але приєднання до них інших конструкцій є складним.

При великих навантаженнях і малих розрахункових довжинах і розмірах перерізу (наприклад, колони багатоповерхових висотних будівель) застосовують суцільні прямокутні перерізи, набрані з окремих листів, зварених між собою (рис. д).

Легкі колони під невеликі навантаження можуть бути виконані з гнутих профілів (рис. є).

Наскрізними стояками вважаються такі стояки, для яких хоча б одна центральна вісь не є матеріальною, тобто вільною, що не перетинає тіло перерізу.

Стержень наскрізної колони складається з окремих гілок, з'єднаних між собою за допомогою планок чи решіток. Використовують такі колони при відносно невеликих навантаженнях (до 5000...6000 кН) і значній висоті, коли вимоги до жорсткості високі. Порівняно з суцільними вони вимагають більших витрат праці на виготовлення.

Прозір між вітками приймають, виходячи з умови стійкості, але не меншим за 100...150 мм, щоб забезпечити вільний доступ до внутрішніх поверхонь для їхнього очищення і нанесення антикорозійних захисних покрить.

Спільна робота окремих гілок перерізу забеспечується решітками чи планками. Схему ґраток найчастіше приймають трикутною чи трикутною з проміжними стояками. Широко використовують і безрозкісне рішення у вигляді планок. З'єднання з допомогою решіток має більшу жорсткість, але трудомісткіше у виконанні. Безрозкісне з'єднання планками простіше у виготовленні і естетичніше. Воно найчастіше використовується у відносно невеликих колонах із зусиллями до 2000...3000 кН і незначною висотою. Розкісні решітки стають вигіднішими при великих відстанях між вітками колони Ь > 800...1000 мм, коли планки дуже громіздкі.

Для підвищення жорсткості колон на скручування від випадкових дій і впливів при виготовленні та під час монтажу і збереження незмінності контуру у наскрізних колонах передбачають діафрагми через 3...4 м по висоті.

Відносно матеріальної осі х — х переріз розглядають як суцільний. На гнучкість стержня перпендикулярно до вільної осі у — у значно впливає деформативність з'єднувальних елементів — планок чи решіток. Добір перерізу

Проектування центральностиснутого стояка колон потребує розв'язання таких етапів:

• вибір матеріалу;

• складання розрахункової схеми та визначення внутрішніх зусиль;

• визначення потрібної площі перерізу стояка;

• конструювання перерізу;

• визначення гнучкості стояка;

• перевірка міцності і стійкості стояка;

• конструювання зварних з'єднань.

наскрізної колони починають з умови забезпечення стійкості відносно матеріальної осі. Виконують його аналогічно суцільним перерізам.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Умови роботи підкранових балок.	\|	Визначення потрібної площі перерізу стояка.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.