Стальные строительные конструкции - Стальные строительные конструкции
Стальные колонны
Стальные колонны состоят из трех основных частей: стержня, который является основным несущим элементом; оголовка, служащего опорой для выше-лежащей конструкции; базы, которая распределяет нагрузку от колонны на фундамент.
Колонны (рис. 1) бывают с постоянным сечением (сплошные а и сквозные б), с переменным сечением (сплошные - в и сквозные или решетчатые - г).
Сплошные колонны постоянного сечения. Наиболее часто применяемые типы поперечных сечений сплошных колонн показаны на рис. 2. Наиболее выгодным с точки зрения минимальной затраты металла является трубчатое сечение. Его преимущество заключается в равноустойчивости относительно осей х и у и, кроме того, относительно большом радиусе инерции, поскольку весь материал размещен далеко от центра тяжести сечения. Большой радиус инерции обеспечивает меньшую гибкость стержня и, следовательно, большую несущую способность.
Наиболее часто применяемым сечением для стальных колонн в отечественной практике строительства является двутавровое. Здесь перспективным сечением являются широкополочные двутавровые колонны КУ. Их преимущества -- параллельность граней полок, что обеспечивает простоту примыкания соседних элементов, балок, связей и т. п.; отсутствие сварных швов, что ведет к снижению трудоемкости изготовления и отсутствию сварочных напряжений (рис. 2, б).
Традиционным сечением является сварное двутавровое (рис..2, в, д). Удачными сечениями являются коробчатые (рис. 2, г, е). Колонна в целом может оказаться устойчивой, однако при применении слишком тонкой стенки или поясов они могут потерять местную устойчивость от действия сжимающих напряжений (см. рис. 3).
Рис. 1. Стальные колонны:
А -- сплошная постоянного сечения; б -- сквозная постоянного сечения; в --сплошная переменного сечения; г -- сквозная переменного сечения; 1 -- оголовок; 2 -- стержень; 3 -- база; 4 -- ветви; 5 -- решетка
Рис. 2. Типы поперечных сечений стержней сплошных колонн: а --трубчатое; б -- прокатный двутавр; в --сварной двутавр; г - коробчатое из швеллеров; д -- составное из прокатных двутавров; е -- коробчатое из уголков
Наиболее эффективным методом борьбы с местной потерей устойчивости стенки и поясов является увеличение их толщины. Значительно реже применяют продольное ребро, пересекающее все волны выпучивания стенки. Соблюдение СНиП Ц-23--81 гарантирует от местной потери устойчивости.
Рис. 3. Потеря местной устойчивости сплошной двутавровой колонны: а - стенки; в -- полки Рис. 4. Сквозные колонны: а - с ветвями, соединенными на планках; б - с ветвями, соединенными решеткой; 1 - ветви; 2 - планки; 3 - решетка; 4 - свободная ось; 5 - материальная ось
Наиболее выгодны такие размеры колонн, при которых наблюдается равенство критических напряжений местной и общей потери устойчивости. При конструировании следует стремиться к равноустойчивости относительно осей х и у; материал следует размещать как можно дальше от центра тяжести; стремиться к большей тонкостенности сечений.
Сквозные колонны постоянного сечения
Наряду со сплошными колоннами в практике строительства широкое применение получили и сквозные колонны. Наиболее распространенные поперечные сечения показаны на рис. 4.
Сквозные колонны более экономичны по расходу стали по сравнению со сплошными. Это достигается тем, что ветви сквозной колонны можно раздвинуть на любую величину. Самым выгодным является раздвижка ветвей до расстояния, обеспечивающего равноустойчивость, т. е. равенство гибкостей колонны относительно свободной и материальной осей. Именно из этого условия и определяется наивыгоднейшее расстояние между ветвями колонны.
Недостатком сквозных колонн по сравнению со сплошными является повышенная трудоемкость изготовления, объясняемая большим количеством коротких швов, затрудняющих применение автоматической сварки.
Решетка, связывая ветви колонны, обеспечивает их совместную работу, поэтому величина критических сил зависит от соединительной решетки. Вследствие дефомативности решетки составные колонны в меньшей степени сопротивляются продольной силе, чем сплошные, имеющие ту же площадь поперечного сечения и ту же гибкость. При расчете таких колонн в расчет вводят несколько увеличенную длину стержня, т. е. умножают действительную длину на коэффициент, больший единицы.
Соединительные элементы ветвей планки или раскосы работают на поперечную силу, возникающую при изгибе колонны от действия критической силы. Поперечная сила принимается постоянной по длине колонны и распределяется поровну между плоскостями планок или решеток. Планки работают на изгиб и срез как элементы безраскосной фермы, а решетка на осевые усилия как раскосы и стойки у фермы (рис. 5).
Рис. 5. Схема деформации сквозной колонны на планках
Рис. 6 Работа внецентренно сжатой стальной двухтавровой колонны:
А - общий вид ; б - схема нагрузок и расчетных усилий; 1 -- анкерный болт; 2 - усилие в растянутом анкерном болте
При внецентренном сжатии появляется дополнительный неблагоприятный фактор -- эксцентриситет е приложения продольной силы (рис. ). Формула проверки устойчивости при внецентренном сжатии имеет вид
В=N/феA?Rу,
Где фе -- коэффициент, уменьшающий расчетное сопротивление до значения критического напряжения потери устойчивости внецентренно сжатого стержня. При этом следует иметь в виду, что коэффициент фе различен для сплошных и сквозных колонн.
Похожие статьи
-
Компоновка однопролетной стальной поперечной рамы - Проектирование подкрановых конструкций
Исходными данными для компоновки поперечной рамы являются L - пролет, м; ? - шаг поперечных рам, м; Н 1 - отметка головки рельса (расстояние от...
-
Расчет колонн Для расчета колонны на несущую способность использованы следующие данные: Железобетонная колонна сечением 400Ч300 мм; бетон тяжелый класса...
-
Статическая нагрузка ферм - Стальные строительные конструкции
Фермы часто используются для перекрытия пролетов, т. е. имеют такое же назначение, что и балки сплошного сечения. Известно, что при изгибе балки...
-
Испытание на растяжение стали - Стали для стальных конструкций зданий и сооружений
Испытания на растяжение являются основным и наиболее распространенным методом лабораторного исследования и контроля механических свойств материалов. Эти...
-
Вариант - 84, Шифр - 712 Количество пролетов - 3 Район строительства - г. Луга Монтаж строительный кран стреловой ВЫБОР МЕТОДОВ ВЕДЕНИЯ РАБОТ Организация...
-
Геометрическая неизменяемость ферм - Стальные строительные конструкции
Для обеспечения геометрической неизменяемости необходимо, во-первых, чтобы связей, наложенных на перемещение узлов фермы было достаточно, во-вторых,...
-
Расчет нижней части сквозной колоны - Разработка схемы стального каркаса рамы
Сквозную колонну рассчитывают как ферму с параллельными поясами, предположив, что моменты и нормальные силы воспринимаются ветвями, поперечная сила -...
-
Сопоставление балочных ферм различных типов - Стальные строительные конструкции
Перед проектировщиком может встать задача выбора фермы наиболее рациональной конструкции. Под наиболее рациональной понимается такая конструкция, при...
-
Для строительства промышленных и гражданских (в том числе и жилых) зданий очень широко используются металлические конструкции. Их частое использование...
-
Указания по производству работ по монтажу колонн. - Перед установкой колонн стаканы фундаментов очищают от грязи, проверяют правильность отметок дна...
-
Заключение - Ячеистые бетоны, строительные изделия и конструкции на их основе
Неавтоклавный пенобетон, по сравнению с автоклавным пено - или газобетоном, позволяет резко снизить затраты на утепление стен и крыш домов и значительно...
-
ОГНЕСТОЙКОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ - Пожарная безопасность в строительстве
Огнестойкость строительных конструкций является основой всей системы противопожарной защиты здания и означает их способность сопротивляться воздействию...
-
Марки стали для строительных конструкций Выбор стали производиться по нормам созданных на основе конструктивного проектирования по вариантам и...
-
Свойства сталей - Стали для стальных конструкций зданий и сооружений
Механические свойства: Прочность -- способность материала выдерживать внешнюю нагрузку без разрушения. Количественно это свойство характеризуется...
-
Промышленное производство изделий из ячеистого бетона началось в первой половине прошлого столетия по технологической схеме, заимствованной из опыта...
-
Нормы браковки стальных канатов - Общие сведения о грузопассажирских строительных подъемниках
Стальные канаты, работающие со стальными и чугунными блоками (шкивами), бракуются согласно табл.1 по числу обрывов проволок на длине, равной шагу свивки...
-
Подсчет затрат труда и машинного времени Ведомость подсчета объемов работ и их трудоемкости № п/п Наименование видов работ Объемы работ Обоснование по...
-
Выбор кранов для возведения зданий и сооружений выполняют в два этапа: * определяют техническую возможность применения для монтажа конструкций кранов...
-
Выбор оснастки - Монтаж строительных конструкций стреловыми самоходными кранами
Кроме грузоподъемных кранов, для осуществления монтажных процессов необходимы дополнительная технологическая оснастка, приспособления и оборудование,...
-
Фермы и стержневые конструкции, Основные понятия и определения - Стальные строительные конструкции
Основные понятия и определения Ферма - такая стержневая система, которая сохраняет геометрическую неизменяемость, если во всех местах соединения ее...
-
Принимаем бетон класса C. - Расчет и конструирование железобетонных конструкций
Расчетное сопротивление бетона сжатию составит МПа. Назначаем арматурные стержни класса S500: МПа . По таблице П.4 Приложения для оlim = 0,62 находим m,...
-
Опорное давление ригеля. Длина опорной площадки: Принимаем. Вылет консоли с учетом зазора 5 см составляет . Расстояние от грани колонны до силы Q : ....
-
Оси Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре справа) Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольной...
-
Расчет верхней части колонны - Разработка схемы стального каркаса рамы
Расчетными усилиями M и N являются те, которые вызывают наибольшее сжатие крайнего волокна колонны в сечениях C или BC. Эти усилия будут равны: - Для...
-
Статический расчет фермы - Стальные строительные конструкции
Статический расчет фермы заключается в определении реакций в ее опорах и нахождении усилий в ее стержнях. Для статически определимых ферм, достаточно...
-
Строительные конструкции и материалы - Ландшафтный дизайн
Сегодня уже существует множество вариантов беседок, которые можно изготовить из самых разнообразных, порою экзотических, материалов: бамбук или лоза,...
-
Строительные конструкции, Выбор фундаментов - Архитектура и строительство
Выбор фундаментов Проектирование оснований и фундаментов заключается в выборе основания, типа, конструкции и основных размеров фундамента в совместном...
-
Рис. 5. Временные крепления поврежденных конструкций А - в виде стоек; б - пространственной опоры; в, г - подкосов для стен; 1 - конструкция; 2 -...
-
Сталь ГОСТ или ТУ Категория стали для климатического района строительства (расчетная температура, °С II4(-30>tі-40) II5 и др.(tі-30) I2, II2 и II3 (-40>t...
-
Пластмассы, как материал для строительных конструкций
Пластическими массами (или пластмассами) называют материалы, которые в качестве основного компонента содержат синтетический полимер. Полимеры - это...
-
Потребность в строительных конструкциях, деталях, полуфабрикатах, материалах для постройки здания находим исходя из объемов работ и построим график их...
-
Оценка технического состояния - это установление степени повреждения и категорий технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений в...
-
Поэлементные поставки: 1) местные строительные материалы: щебень, бетон; Производственный запас (временной): бетон - 5 дней, щебень 5 дней. 2)...
-
Классификация сталей - Стали для стальных конструкций зданий и сооружений
Классификация сталей и сплавов производится: По химическому составу; По структурному составу; По качеству (по способу производства и содержанию вредных...
-
Поступающие на строительную площадку грузы проверяют на соответствие их качества рабочим чертежам, действующим государственным стандартам (ГОСТ) или...
-
Потребность в строительных материалах, конструкциях и т. д. определяется на основании ведомости объемов работ и норм расхода на единицу измерителей...
-
Особенности проектирования строительных конструкций, Расчет фундамента - Индивидуальный жилой дом
Расчет ширины подушки ленточного фундамента под наружную несущую кирпичную стену проектируемого жилого дома, расчет и конструирование подушки ленточного...
-
Технико-экономические показатели - Ячеистые бетоны, строительные изделия и конструкции на их основе
Снижение массы крупноразмерных железобетонных изделий и монолитных конструкций -- основной путь уменьшения материалоемкости строительства. Толщина...
-
Основные свойства продукции - Ячеистые бетоны, строительные изделия и конструкции на их основе
Прочность и плотность являются главными показателями качества ячеистого бетона. Плотность, колеблющаяся от 300 до 1200 кг/м^3, косвенно характеризует...
-
Каркас сборный железобетонный При проектировании одноэтажного промышленного здания принята каркасная схема. Конструктивными элементами этого здания...
Стальные строительные конструкции - Стальные строительные конструкции