Материал: 1845

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Рис. 28. Расчетная схема поперечной рамы

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

3.3. Статический расчет колонны

 

Расчетная схема поперечника с усилием в лишней связи X1

показана на

рис. 29.

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продольное усилие в стропильной балке можно определить в соответ-

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствии с правилами строительной механики:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

1

W W '

3

q

q'

H

 

 

9

P

 

 

 

е

.

(53)

 

1

2

б

16

 

 

 

к

8

 

ст

 

Hк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

Рассматриваем далее левую и правую

 

 

 

стойки как статически определимые

 

 

 

и для каждой из них определяем уси-

 

 

 

лия в расчетных сечениях. Основны-

 

 

 

ми для расчета являются сечения в

 

 

 

уровне низа и верха колонн. Заметим

С

 

 

 

 

при этом, что при изменении направ-

 

 

 

 

ления

ветра

 

на

 

противоположное

 

 

 

 

усилия в каждой из стоек станут зер-

Рис. 29. Расчетная схема поперечника

 

кальным отображением.

 

с усилием в лишней связи

 

 

 

На рис. 30 и 31 приведены правая и левая стойки, их загружения и эпюры продольных сил N и изгибающих моментов M для каждой из них.

41

Левая стойка:

Верх:

N л

P

P

……кгс;

 

0

 

покр

 

сн

 

 

 

 

 

 

 

M

л

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Низ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N л

 

Р

 

Р N л P P ;

max

покр

 

 

сн

 

0

ст

к

M л

W X

H

 

qа

 

Hк2

P e.

к

 

max

 

 

 

1

 

экв

2

ст

Рис. 30. Расчетные усилия в левой стойке

Правая стойка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Верх:

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

п

P

P ……кгс;

 

 

 

 

 

0

 

покр

сн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0п

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Низ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nmaxл Рпокр Рсн N0л Pст Pк ;

 

 

А

 

 

W п X

H

 

q'

 

Hк

P e .

 

 

 

M л

 

к

 

 

б

 

max

 

1

 

 

2

 

ст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 31. Расчетные ус л я в правой стойке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные усил я: Nmax = ……. кгс; Mmax =

кгс м.

 

 

 

 

3.4. Расчет колонны по первой группе предельных

С

 

состояний

 

 

 

 

 

 

 

 

Производим проверку принятого поперечного сечения дощато-клееной колонны из условий устойчивости в плоскости и из плоскости поперечника. Сечение колонны bк = …… см, hк = …… см. Пиломатериал – сосновые доски второго сорта толщиной 33 мм.

Прикрепление к фундаменту выполнено с помощью анкерных болтов – жесткое в плоскости поперечника и условно-шарнирное из плоскости.

Коэффициенты условий работы:

mв коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкции. Принимается по СП [1, табл.7];

mб принимается по СП [1, табл.9];

42

mсл = 1 при толщине слоя досок в пакете 33 мм. Принимается по СП [1, табл.10];

n коэффициент, учитывающий срок службы проектируемого здания, принимается по СП [1, табл. 12].

Произведение коэффициентов условий работы

mi

1

mв mб mсл .

 

 

n

3.4.1. Проверка устойчивости колонны в плоскости поперечника

В соответствии с принятым решением узла сопряжения колонны с фундаментом в плоскости поперечника колонна испытывает сжатие с изгибом. Расчетная схема колонны в плоскости поперечника приведена на рис. 32.

Условие порочности СП [1, формула (30)]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

M д

R

 

(54)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

И

c

mi .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F расч

Wрасч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

и

Д

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 32. Расчетная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колонны в плоскости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поперечника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисляем площадьбпоперечного сечения колонны (см2) и момент со-

противления (см3):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fк расч bк hк ; Wу

bк hк

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетную длину

колонны (см) в плоскости поперечника можно опре-

делить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lоу = μо Hк,

 

 

 

 

 

где μо – принимается по СП [1, п. 6.23]. В данном случае μо = 2,2.

Радиус инерции поперечного сечения (см) колонны относительно оси y

rу = 0,289 hк.

Гибкость колонны в плоскости поперечника

у = lоy / rу.

Полученное значение гибкости колонны должно удовлетворять усло-

вию

у < max = 120.

43

Если полученная гибкость колонны превысит предельно допустимую, необходимо увеличить высоту поперечного сечения колонны hк и повторить расчет.

Если полученное значение у > 70, коэффициент продольного изгибау в плоскости поперечника необходимо определять по СП [1, формула (8)]:

у

3000

.

(55)

 

2

 

у

 

Если у < 70, коэффициент продольного изгиба у в плоскости поперечника необходимо определять по СП [1, формула (7)]:

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

1 а

 

 

.2

(56)

у

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

Коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной

силы вследствие прогиба элемента определяется по СП [1, формула (32)]:

 

 

 

 

И

 

1

 

 

N

 

 

 

R F бр

.

(57)

 

Д

 

 

 

 

у

c

 

Тогда изгибающий момент по деформированной схеме (кгс м) можно

определить в соответствии с СП [1, формула (31)]:

 

 

Mд

M

.

(58)

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После определения всех вышеуказанных параметров выполняется про-

верка устойчивости колонны в плоскости поперечника в соответствии с СП

[1, формула (30)]:

и

А

 

 

 

 

С

 

 

N

 

Mд

R mi

.

 

 

 

x

F

расч

 

 

c

 

 

 

 

 

Wx

 

3.4.2. Проверка устойчивости колонны из плоскости поперечника

В соответствии с принятым решением узла сопряжения колонны с фундаментом из плоскости поперечника колонна испытывает центральное сжатие. Расчетная схема колонны для расчета колонны из плоскости поперечника приведена на рис. 33.

Условие устойчивости для центрально сжатого элемента в соответствии с требованиями СП [1, формула (6)]:

x

 

 

 

N

Rc

mi

 

 

 

 

.

 

x

F расч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

Предварительно определим х, предполагая, что гибкость колонны из плоскости поперечника достаточна без постановки промежуточных связей. В соответствии с расчетной схемой по СП [1, п. 6.23] принимаем коэффициент μ0 = 1 для определения расчетной длины колонны.

Тогда расчетная длина колонны из плоскости поперечника (см) может быть определена по СП [1,

 

 

п. 6.5]:

 

 

 

 

 

 

Рис. 33. Расчетная схема к

 

 

 

 

 

 

lох = Hк.

Радиус инерции поперечного сечения колонны

расчету колонны на

из плоскости поперечника (см)

устойчивость из плоскости

поперечника

 

 

 

 

 

 

rх = 0,289 bк.

Гибкость колонны из плоскости поперечника

 

 

х = lох / rх.

 

Если

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

превышает

 

 

 

 

 

 

 

 

новка

промежуточных

 

 

 

 

 

 

 

В

этом

 

 

 

 

 

 

 

половине

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колонны

 

 

Д

 

Коэффициент

б

п. 6.3] в зависимости

 

 

1) если у>70, коэффициент продольного изгиба необходимо опре-

 

делять по СП [1, формула (8)]:

 

 

делятьСпоиП [1, формула

 

 

 

 

 

(7)]:

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у 1 а

100

,

 

 

 

 

 

 

где а = 0,8.

Содержание графической части:

1)поперечный разрез здания с расчетной схемой поперечной рамы;

2)совмещенный монтажный план основных несущих конструкций здания;

3)монтажная схема вертикальных продольных связей в плоскости стоек здания;

4)монтажная схема вертикальных и горизонтальных связей в покрытии;

5)общий вид стойки (вид, разрез).

45