749 рск 27.03.2020

27.03.2020 Внецентренно-сжатые колонны.

Внепентренно сжатой колонной считается стойка каркаса промышленных зданий, в расчетном сечении которой действуют продольная сила N, изгибающий момент М и поперечная сила Q.

В зависимости от конструктивного решения стержня различают три типа внецентренно сжатых колонн производственных зданий. Колонны постоянного сечения, переменного по высоте сечения — ступенчатые и раздельные, в виде двух стоек, нежестко соединенных между собой — в них каждая подкрановая стойка работает как центрально сжатый элемент.

Колонны постоянного по высоте сечения (рис. 7.24а) с консолью для подкрановой балки или без нее применяются при отсутствии или небольшой грузоподъемности мостовых кранов (до 20 т) и небольшой (не более 12 м) высоте цехов. Достоинство колонн постоянного сечения — их конструктивная простота и сравнительно небольшая трудоемкость изготовления. Они широко распространены в легких конструкциях каркасов.

Основным типом колонн одноэтажных промышленных зданий при большей грузоподъемности кранов являются ступенчатые колонны (переменного по высоте сечения). Ступенчатые колонны бывают сплошного (рис. 7.246) и сквозного сечения (рис. 7.24в, г). Колонны переменного по высоте сечения состоят из двух частей: надкрановой (сплошного сечения) и подкрановой (сплошного или сквозного сечения). Колонны переменного по высоте сечения применяются при грузоподъемности мостовых кранов от 20 до 150 т. В них подкрановая балка опирается на уступ нижнего участка колонны и располагается по оси подкрановой ветви. При необходимости размещения мостовых кранов в два яруса колонны могут иметь три участка с разными сечениями стержня по высоте — двухступенчатые колонны (рис. 7.24г).

При кранах тяжелого и особого режима работы устраивают проход между краном и внутренней гранью верхней части колонны, либо при ширине верхней (надкрановой) части колонны более 1 м проем делают в стенке колонны (рис. 7.24в).

В цехах с тяжелым режимом работы крана при его грузоподъемности более 150 т и сравнительно небольшой высоте (до 20 м) рекомендуется устанавливать колонны раздельного типа (рис. 7.25). В таких колоннах подкрановую ветвь и шатровую ветвь связывают между собой горизонтальными планками, гибкими в вертикальной плоскости. Благодаря этому каждая из ветвей выполняет самостоятельную функцию: подкрановая стойка работает на центральное сжатие от действия только вертикального давления мостовых кранов. Шатровая ветвь работает в системе поперечной рамы и воспринимает нагрузку от покрытия, стенового ограждения и от горизонтального поперечного воздействия мостовых кранов.

Рис. 7.24. Внецентренно сжатые колонны производственных зданий: а — постоянного по высоте сечения; б—г — ступенчатые; а—б — стержни сплошного сечения, в—г — стержни сквозного сечения;

1 — габарит прохода; 2 — проход

Генеральные размеры колонны определяются при компоновке поперечной рамы (раздел 7.1).

По конструкции стержня внецентренно сжатые колонны, аналогично центрально сжатым, могут быть сплошного сечения или сквозные. В таких колоннах верхнюю (надкрановую) часть всегда выполняют в виде сплошного двутаврового сечения. Нижняя часть колонны, состоящая из шатровой и покрановой ветвей, может иметь связь между ветвями в виде сплошного листа или в виде сквозной решетки.

Рис. 7.25. Внецентренно сжатые колонны раздельного типа

Колонны производственных зданий работают на внецентренное сжатие. Значения усилий от расчетных нагрузок (продольной силы N, изгибающего момента в плоскости рамы М_х (в отдельных случаях может быть изгибающий момент и в другой плоскости М) и поперечной силы Q_x определяют по результатам статического расчета поперечной рамы.

Стержень внецентренно сжатой колонны (или ее участок в ступенчатых колоннах) должен быть проверен на прочность и устойчивость как в плоскости, так и из плоскости действия момента (рамы). Сечения ступенчатых колонн подбирают отдельно для каждого участка постоянного сечения.