Сварная колонна. Описание конструкции. Условия работы конструкции, страница 3

Колоннами называют высокие вертикальные опоры. Они применяются в качестве промежуточных опор, перекрытий больших пролетов, каркасов зданий, опор эстакад, трубопровод, рабочих площадок.

В зависимости от условий передачи нагрузок различают центрально-сжатые и внецентрено-сжатые колонны.

1  ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1  Описание конструкции

Колонна – высокая вертикальная опора, которая является промежуточным элементом при передачи нагрузок от балок и ферм непосредственно к фундаментам или другим элементам. При больших нагрузках применяются швеллерные и трубчатые профили, а при низких нагрузках применяют трубчатые профили из стали с толщиной b=1-6 (мм).

Нижняя часть колонн имеет опорную плиту, передающую на грузку на фундамент.

Сварные колонны применяются в опорах промышленных зданий, в машиностроении, в столбах линий электропередач, в строении башен и другое.

1) В зависимости от типа нагрузок бывают:                                               -Центрально – сжатые (рис.4 А) (работают на устойчивость)              -Вне        центрально – сжатые (рис.4 B) (работают на устойчивость и изгиб)

Рисунок 1 – схемы нагрузок колонн

Центрально – сжатая колонна воспринимает продольную силу, приложенную по оси центра тяжести колонны, и вызывает в ней сжатие по всей длине площади поперечного сечения.

Внецентрально – сжатая колонна кроме осевой силы воспринимает изгиб от момента создающего внецентральным (сжатым) приложением силы.

2)По виду поперечного сечения:

Колонны со сплошным сечением выполняются высотой 5-6 метров и несут небольшие нагрузки.

       

Рисунок 2 – сечение сплошных колонн

Сварные колонны со сквозным сечением выполняются из двух или трёх ветвей, соединённых между собой соединительными планками. Такие колонны могут быть высотой свыше 6 метров и воспринимать большие нагрузки.

Рисунок 3 – сечение сквозных колонн

Конструкция колонны

Рисунок 4 – Центрально-сжатая колонна

1.  Оголовок – служит опорой, на которую опирается конструкция, нагружающая колонну.

2.  Стержень – основной несущий элемент колонны передаёт нагрузку от оголовка к базе.

3.  База – передаёт нагрузку от стержня к фундаменту, и служит для закрепления колонны на фундаменте.

 

Таблица №1 – приведенная длина колонны

L_ПРИВ – приведённая длина зависит от схемы закрепления стержней

 

1.2  Условия работы конструкции

В данном проекте предложено сконструировать колонну: H=5м, F=80 т.с, сталь – 10ХСНД

1.3 Выбор материала

Для производства сварной колонны согласно заданным условиям работы, материал должен обладать твердостью, повышенной прочностью жесткостью и устойчивой к коррозии. Поэтому выбираем Марку стали: 10ХСНД.  Классификация: Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Применение:      элементы сварных металлоконструкций и различные детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и коррозионной стойкости с ограничением массы и работающие при температуре от —70 до 450 °С

Таблица №2 – Химические свойства стали 10ХСНД

в процентах

C	Si	Mn	Cu`	Cr	Ni	S	N	P	As
						не более
до 0,12	0,8– 1,1	0,5– 0,8	0,4– 0,6	0,6 – 0,9	0,5– 0,8	0,04	0,008	0,035	0,08

                  1.4 Описание метода сварки

Метод сварки выбирается в зависимости от сварочного материала конструкции и от протяженности сварных швов.