Колонны производственных зданий. Общая характеристика, конструирование (на примере сквозной ступенчатой колонны).

Отправочные элементы сквозных колонн с решетками в двух плоскостях следует укреплять диафрагмами, располагаемыми у концов отправочного элемента.

В сквозных колоннах с соединительной решеткой в одной плос­кости диафрагмы следует располагать не реже чем через 4 м.

13.12*. В центрально-сжатых колоннах и стойках с одно­сто­рон­ними поясными швами согласно п. 12.9* в узлах крепления связей, ба­лок, распорок и других элементов в зоне передачи усилия следует при­менять двусторонние поясные швы, выходящие за контуры при­крепляемого элемента (узла) на длину 30k_f с каждой стороны.

13.13. Угловые швы, прикрепляющие фасонки соединительной ре­шет­ки к колоннам внахлестку, следует назначать по расчету и рас­по­лагать с двух сторон фасонки вдоль колонны в виде отдельных участ­ков в шахматном порядке, при этом расстояние между концами та­ких швов не должно превышать 15 толщин фасонки.

В конструкциях, возводимых в климатических районах I₁, I₂, II₂ и II₃, а также при применении ручной дуговой сварки швы должны быть непрерывными по всей длине фасонки.

13.14. Монтажные стыки колонн следует выполнять с фрезерованными торцами, сварными встык, на накладках со сварными шва­ми или болтами, в том числе высокопрочными. При приварке на­кла­док швы следует не доводить до стыка на 30 мм с каждой стороны. Допускается применение фланцевых соединений с передачей сжи­ма­ю­­щих усилий через плотное касание, а растягивающих – болтами. 7. Колонны производственных зданий. Общая характеристика, конструирование (на примере сквозной ступенчатой колонны).

По форме силуэта конструкции могут быть постоян­ного сечения, переменного сечения и ступенчатыми. Изменение се­чения по длине позволяет снизить металлоемкость, но незна­чительно, поэтому такие стержни проектируют из архитектурных соображений либо когда снижение массы приводит к дополнитель­ным эффектам, например в подвижных конструкциях типа крановых стрел.

Типичными представителями сжатых стержневых конструкций являются колонны состоящие из стержня, ого­ловка, базы, иногда консоли. Оголовок служит для опирания и крепления вышеле­жащих конструкций. База выполняет две функции -распределяет усилие, передаваемое колонной на фунда­мент, снижая напряжение до расчетного сопро­тивления фундамента, и обеспечивает прикрепление к нему колонны с помощью анкерных болтов. На консоли могут опираться подкрановые балки, стеновые панели, технологические коммуникации и т.п.

Мощные стержни типа колонн, стоек, элементов тяжелых ферм выполняют из одиночных широкополочных двутавров или составляют их из нескольких прокатных профилей. Составные стержни могут быть сплошностенчатыми - сплошными и сквозными.

Стержень сквозной колонны обычно составляют из двух ветвей, связанных между собой соединительной решеткой. Решетку колонн обычно размещают в двух плоскостях, но в легких колоннах, как исключение, может быть применена одноплоскостная решетка, установлен­ная по оси сечения стержня. Двухплоскостную решетку выполняют из оди­ночных уголков и центрируют на оси ветвей, угол наклона раско­сов принимают равным 40...45°.

Для повышения сопротивления колонны закручиванию и сохра­нения ее контура устанавливают диафрагмы, которые располагают у торцов отправочных элементов.

Расчет колонн про­изводят в два этапа. На первом этапе выполняют приближенный расчет по недеформированной схе­ме, с помощью которого назначают площади по­перечных сечений вет­вей, рассматривая их как самостоятельные цен­трально-сжатые стержни, шарнирно подкреплен­ные в узлах соедини­тельной решетки. На втором этапе проверяют устойчивость сквозного стержня в целом. После определения расчетных усилий в ветвях назначают площа­ди их поперечных сечений из расчета на устойчивость каждой из них в обеих плоскостях. При этом ветвь рассматривают как центрально-сжатый стержень, расчетная длина которого в плоскости у-у равна расстоянию между узлами соединительной решетки, а в пер­пендикулярной плоскости - расчетной длине колонны или его уча­стка между точками закрепления колонны от смещений из плоско­сти действия момента. Раскосы рассчитывают как центрально-сжатые элементы на уси­лие S=Q/(2sina), где а - угол наклона раскоса к поясу; Q - расчетная поперечная сила.