VII. ЦЕНТРАЛЬНО СТИСНУТІ КОЛОНИ

Сійся-родися, жито, пшениця,

Хлібець насущний, всяка пашниця!

Щоб добро плило в стайні, комори,

Хліба не бракло у вашому дво-рі!

Сійся-родися серед народу,

Віра, Надія, Любов і Згода!

Щоб в дні тривоги стояли люди

Серце при серцю, а грудь при грудях!

Хай нашої єдності вороги лякаються,

А ми дружно скажемо:

Всі. «Христос рождається!»

Колядник:Хлопці та дівчата! Сталася велика новина!

Вдаримо у цій хатині гопака!

(Хіп-гопак)

 

 

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний університет водного господарства та природокористування

Кафедра інженерних конструкцій

 

Конспект лекцій

з дисципліни „Металеві конструкції”

студента групи ПЦБ-3___

 

_______________________________________________

(прізвище, ініціали)

 

 

VIІ.	Центрально стиснуті колони.
VIІІ.	Ферми.

 

Рівне – 2011р.

 

Конспект лекцій з дисципліни „Металеві конструкції” для студентів напряму підготовки 6.060101 „Промислове та цивільне будівництво” денної форми навчання. VIІ. Центрально стиснуті колони. VІІI. Ферми /Налепа О.І. – Рівне: НУВГП, 2011. – 95с./

 

Упорядник: Налепа О. І., к.т.н., доцент.

 

 

Відповідальний за випуск: Є.М.Бабич, д.т.н., професор, завідувач кафедри інженерних конструкцій.

 

 

ã О.І.Налепа, 2011

ã НУВГП, 2011

 

Зміст

стор.

VII. Центрально стиснуті колони…………………………… 7.1. Призначення та класифікація колон …...…….…………… 7.2. Визначення розрахункової схеми колони ……………...… 7.3. Вибір типу перерізу колони …………..…………………… 7.4. Суцільні колони ……………………………….…………… 7.4.1. Типи перерізів суцільних колон та їх порівняльний аналіз ……………………………..……………… 7.4.2. Розрахунок центрально стиснутих колон суцільного перерізу …………………………………………… 7.5. Наскрізні центрально стиснуті колони …………………… 7.6. Типи з'єднувальних елементів в наскрізних колонах та їх вплив на стійкість стержня ………………………………….. 7.7. Розрахунок стержня центрально стиснутої наскрізної колони …………………………………………………………… 7.7.1. Розрахунок перерізу відносно матеріальної осі …… 7.7.2. Призначення відстані між вітками в колонах з планками ………………………………………………………… 7.7.3. Конструювання планок ………………..…………… 7.7.4. Перевірка стійкості колони з планками відносно вільної осі ………………………………………………………… 7.7.5. Розрахунок планок ………………..………………… 7.7.6. Призначення відстані між вітками в колонах з решітками ……………………………………………………….. 7.7.7. Конструювання решітки ……………….…………… 7.7.8. Розрахунок розкісної решітки ………...…………… 7.7.9. Перевірка стійкості колони з решітками відносно вільної осі ………………………………………………………… 7.7.10.Розрахунок прикріплення розкосів до віток ….…… 7.8. Бази колон ……………………………………………...…… 7.8.1. Конструкція та розрахунок бази з траверсами …….. А. Розрахунок опорної плити ………………….…… Б. Розрахунок траверс, ребер і діафрагм …...……… 7.8.2. Конструкція та розрахунок бази з фрезерованим торцем ……………………………………………………………. 7.9. Оголовки колон …………………………...……………… VIII. Ферми ……………...……………………………………… 8.1. Системи ферм та область їх використання ………….…… 8.2. Кроквяні ферми …………………………………….……… 8.3. Класифікація ферм за контуром поясів ……...…………… 8.4. Класифікація ферм за схемою решітки …………………… 8.5. Типи перерізів стержнів ферм ………………..…………… 8.6. Генеральні розміри ферм ………………..………………… 8.7. Забезпечення просторової стійкості ферм. В¢язі. ………... 8.8. Геометричні і розрахункові довжини елементів ферм …... 8.8.1. Довжини елементів ферм в площині ферми ……..… 8.8.2. Довжини елементів ферм з площини ферми ….…… 8.9. Граничні гнучкості стержнів ферм і в¢язів ……………..… 8.10. Розрахунок кроквяних ферм ……………………...……… 8.10.1. Навантаження на ферми та визначення вузлових сил …………………………………………………….. …………………………………………………………………...… 8.10.2. Визначення розрахункових зусиль в стержнях ферми …………………………………………………………..… 8.10.3. Підбір перерізів стержнів ферм ……………..…… 8.10.4. Загальні зауваження до підбору перерізів стержнів ферм зі спарених кутиків …………………………… 8.11. Конструювання та розрахунок вузлів ферм зі спарених кутиків …………………………………………………………… 8.11.1. Різновидність вузлів ферми ……………………… 8.11.2. Конструювання та розрахунок проміжних вузлів …………………………………………………………..… 8.11.3. Особливості розрахунку та конструювання опорних вузлів ………………………………………………….. 8.11.4. Розрахунок та конструювання вузлів стику поясів …………………………………………………………….. 8.11.5. Розрахунок та конструювання монтажних вузлів …………………………………………………………...… Література до вивчення дисципліни …………………………..

 

VII. ЦЕНТРАЛЬНО СТИСНУТІ КОЛОНИ

7.1. Призначення та класифікація колон

Колони – це вертикально розташовані елементи, які служать опорами для інших конструкцій, працюють на стиск і передають навантаження від вищележачих конструкцій на фундаменти.

Колони складаються з трьох основних частин (рис. 7.1):

1) оголовок, на який опирається вищележача конструкція, що навантажує колону;

2) стержень – основний конструктивний елемент, який передає навантаження від оголовка до бази;

Рис. 7.1. Основні складові частини колони

3) база, яка розподіляє зосереджений тиск від стержня колони на фундамент і закріплює колону відповідно до прийнятої розрахункової

схеми.

 

Центрально стиснуті колони використовуються для підтримання міжповерхових перекриттів і покриття будівель, в робочих площадках, шляхопроводах, естакадах і т.ін.

Методика розрахунку колон залежить від того, в якому напруженому стані вони знаходяться, а тому залежно від схеми навантаженняколони поділяють на два основні типи:

1) центрально стиснуті, на які навантаження прикладається по осі колони і викликає тільки осьовий стиск стержня колони;

2) позацентрово стиснуті (стиснуто-зігнуті), в яких крім осьової сили діє ще й згинаючий момент.

За конструкцією стержня колони поділяють на суцільні та наскрізні.

 

7.2. Визначення розрахункової схеми колони

 

Розрахункова схема колони визначається способом прикріплення її до фундаменту та способом прикріплення конструкцій, що передають навантаження на колону.

Рис. 7.2. Розрахункові схеми прикріплення колони до фундаменту

З'єднання колони з фундаментом може бути жорстким або шарнірним (рис. 7.2).

 

Якщо фундамент масивний, а база розвинута і має надійне анкерне закріплення, то з'єднання вважають жорстким. При розрахунку легких колон закріплення вважають шарнірним (в запас стійкості).

а) б) Рис. 7.3. Можливі варіанти опирання балок на колону: а – опирання зверху; б – опирання збоку

Якщо балки або інші конструкції опираються на колону зверху (рис. 7.3,а), то з'єднання вважають шарнірним. Якщо ж балки потужні, опираються на колону збоку і надійно з нею зв’язані (рис.7.3,б), то можна вважати колону в цій площині защемленою зверху.

 

Закріплення кінців колони впливає на розрахункову довжину:

l _{e f} = m · l.

 

7.3. Вибір типу перерізу колони

 

При виборі типу перерізу необхідно намагатися отримати найбільш економічне рішення, враховуючи величину навантаження, зручність примикання конструкцій, умови експлуатації, можливість виготовлення і наявність сортаменту. Перш за все необхідно вирішити питання, якою приймати колону за конструкцією стержня - суцільною чи наскрізною. Максимально можливе розрахункове навантаження для наскрізної колони з двох швелерів N≈;2700…3500 кН, для колони з двох двотаврів N≈;5500…6000 кН. При більших навантаженнях наскрізні колони виявляються складними у виготовленні, і більш раціональними є суцільні колони.

7.4. Суцільні колони

 

Суцільні колони складаються з одного прокатного елемента або виготовляються з декількох елементів, з'єднаних між собою неперервно по всій довжині стержня колони зварними швами. При цьому обидві центральні осі перерізу перетинають матеріал перерізу і називаються матеріальними осями.