Выбор марки стали для конструкции. Исследование свойств монокристалла железа. Работа стали при сложном напряженном состоянии, страница 16

Внецентренно-сжатые колонны наиболее часто применяют в каркасах промышленных цехов с крановыми нагрузками. Колонны рассматриваются как элементы поперечных рам, на которые действуют нагрузки от веса несущих конструкций, покрытия, стеновые ограждения, ветровая нагрузка. Колонны обычно жестко заделывают в фундамент, а с ригелем они имеют либо жесткие, либо шарнирное соединения. Различают колонны трех типов: постоянного сечения, переменного сечения и раздельные. Колонны постоянного сечения с консолью для подкрановой балки рациональны при кранах сравнительно небольшой грузоподъемности (200 кН). Колонны переменного сечения наиболее распространены в каркасах промышленных зданий, т.к. пригодны почти для любых крановых нагрузок. Верхнюю подкрановую часть этих колонн обычно выполняют сплошной постоянного сечения, а нижнюю подкрановую - либо сплошной, либо сквозной. В сплошных  колоннах обе ветви соединяют сплошным листом обычно сваркой, в сквозных – решетками из уголков или планками из полосовой стали.

Типы и размеры сечений внецентренно-сжатых колонн назначают предварительно. В колоннах переменного сечения высоту сечения h2 надкрановой части принимают в пределах 1/8-1/12 высоты l₂, а высоту сечения h1 подкрановой части 1/10-1/20 l₁ в зависимости от высоты l₁ и типа сечения. Сплошное сечение по условиям экономии металла и трудоемкости изготовления назначают при высоте сечения h до 1м, сквозные h> 1,2м. Высоту l₁ нижней части колонны принимают от низа базы колонны до подкрановой площадки, а l₂

Верхней части - от подкрановой площадки до опорного узла фермы покрытия.

l₁=l_f + (l_b – h_bc); l₂= h_c+ h_bc+ a_1;  lf-заглубление низа базы колонны по отношению к полу цеха, lb- расстояние от пола до головки кранового рельса,  hbc- высота подкрановой балки с учетом высоты кранового рельса, hc- габаритный размер крана по высоте, а1- расстояние между верхом габарита крана и низом конструкции покрытия.

15. Работа и расчет базы центрально- и внецентренно-нагруженных колонн.

Конструкция базы должна обеспечивать равномерную передачу нагрузок от колонны на фундамент, быстрый монтаж и соответствие принятой расчетной схеме. После выбора типа базы расчетом устанавливают размеры опорной плиты в плане и ее толщину. Требуемая площадь плиты:

Fпл= N/Rф, где N- расчетная нагрузка на колонну,Rф- расчетное сопротивление сжатию материала фундамента.

При площади опорной плиты Fпл, значительно меньшей площади верхнего обреза фундамента Fф, расчетное сопротивление повышается и его можно определить:

Rф=Rбет, где Rбет- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию. Размеры плиты Bи L определяют в пределах требуемой площади по конструктивным соображениям в зависимости от размещения ветвей траверсы или укрепляющих плиту ребер. Плита работает как пластинка на упругом основании, воспринимающая давление от ветвей траверсы и ребер. В соответствии с конструкцией базы плита может иметь участки, опертые на четыре канта 1, на три канта 2, на два канта 3 и консольные 4. Наибольшие изгибающие моменты, действующие на полосе шириной 1 см, в пластинках, опертых на четыре или три канта:

По опирании на четыре канта

М=, при опирании на три канта М= , где q-давление на 1 см2 плиты, равное среднему напряжению на фундамент.

Изгнибающий момент на консольном участке плиты

М= qc²/2

По наибольшему значению моментов определяют момент сопротивления плиты шириной 1см.а по нему требуемую толщину плиты

Обычно толщину плиты принимают 20-40 мм.

16. Работа и расчет оголовка колонн.