Курс лекций Часть 2 Рекомендовано Методическим советом двгупс в качестве учебного пособия Хабаровск icon

Курс лекций Часть 2 Рекомендовано Методическим советом двгупс в качестве учебного пособия Хабаровск



Смотрите также:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   26
^

11.4. Местная устойчивость стержней колонн из листовой стали


Для увеличения выгоднее иметь большие габаритные размеры сечения. Для этого листы должны быть тоньше. Они сжаты по всей площади. Поэтому возможно их выпучивание на небольшой длине с последующей потерей устойчивости всей колонной (из-за перегрузки оставшегося сечения). Причина – наличие нормальных сжимающих напряжений. Поскольку прочность стали в листах при центральном сжатии стержней используется полно, для обеспечения местной устойчивости поясов рационально использовать достаточно толстые пластины.

В нормах [1] условия сохранения местной устойчивости имеют вид:

– для стенок составных двутавров из листовой или полосовой стали


,

где при < 2 2, при 2 , но не более 2.3. Здесь – условная гибкость центрально-сжатого элемента, – гибкость его же, принимаемая в расчете на центральное сжатие;

– для свесов поясов двутаврового сечения

.


Последнее условие пригодно для проверки местной устойчивости свободных свесов крестового сечения. Подобные зависимости есть и для других сечений.

Т



Рис. 11.6. Стержни колонн из составных двутавров. Местная устойчивость стенок
олщину стенки двутаврового сечения стержня колонны следует принимать возможно меньшей, но не менее 6 мм, если большей не требуется по конструктивным соображениям. Увеличение толщины стенки приводит к уменьшению радиусов инерции, увеличению гибкости
и сечения стержня. Если условия местной устойчивости стенки не выполняются, то можно допустить местную потерю устойчивости части сечения стенки [9]. В этом случае в состав рабочего сечения элемента можно включать только непосредственно примыкающие к поясам участки
стенки шириной (рис. 11.6, а). Эти изменения долж­ны быть учтены при определении и других геометрических характеристик сечения колонны.

Если сечение не используется по общей устойчивости, то предельные соотношения можно увеличить в раз, но не более чем в 1,25 раза, здесь .

Стенки сплошных колонн двутаврового сечения при следует укреплять поперечными ребрами жесткости через одно от другого
(рис. 11.6, а, б, в), но не менее двух ребер на каждом отправочном элементе, и парными продольными ребрами жесткости, сечение которых включаются в сечения элемента .

^

Контрольные вопросы


1. Из каких частей состоит колонна? Их назначение?

2. Какие закрепления концов колонны предпочтительны и почему?

3. Какие цельные сечения стержней центрально-сжатых колонн могут применяться? Какие у них достоинства и недостатки?

4. Какие вы знаете составные сечения стержней со сплошной стенкой? Каковы у них достоинства и недостатки?

5. В чем принципиальное отличие сквозных колонн от колонн со сплошной стенкой?

6. Когда следует применять цельные сечения стержней центрально-сжатых колонн?

7. Какие критерии оценки экономичности решения стержня центрально-сжатых колонн вы знаете? Каким способом они достигаются?

8. В чем отличие расчета составных сечений стержней колонн со сплошной стенкой, выполненных с использованием листовой или полосовой стали, от сечений, составленных из прокатных профилей?

9. Выгодно ли увеличивать толщину стенки в двутавровых составных сечениях стержня центрально-сжатых колонн? Почему?

10. Каким способом обеспечивается местная устойчивость поясов двутавровых составных сечений стержней колонн, выполненных из листовой или полосовой стали?

11. Можно ли допустить местную потерю устойчивости стенки двутаврового сечения стержня колонны? Как это учитывается в расчете сечения?

12. Какие конструктивные мероприятия используются для улучшения местной устойчивости стенки двутавра в составных центрально загруженных колоннах?
^

Лекция 12
ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫЕ СКВОЗНЫЕ СТАЛЬНЫЕ КОЛОННЫ


План лекции


12.1. Конструкция стержней.

12.2. Критические напряжения.

12.3. Приведенная гибкость.

12.4. Порядок подбора сечения сквозной колонны из двух ветвей.

12.5. Расчет решетки.

^

12.1. Конструкция стержней


В сквозных колоннах стержень состоит из отдельных частей – ветвей. Ветви могут выполняться из прокатных профилей (двутавров, кроме типа К, швеллеров, уголков и труб, см. рис. 11.5). Как указывалось выше,
в сквозных стержнях центрально-сжатых колонн связь между отдельными частями сечения осуществляется в отдельных точках с помощью раскосной или безраскосной решеток (планок), их схемы приведены на рис. 12.1. Схемы раскосных решеток бывают треугольными (рис. 12.1, б) и треугольными с распорками (рис. 12.1, в). Раскосная решетка более жесткая по сравнению с без­рас­кос­ной, последняя более простая и лучше выглядит [9]. Распорки позволяют сократить расчетную длину ветвей между закреплениями. Элементы раскосной решетки сварных колонн могут выполняться из прокатных уголков сечением не менее 40×5 мм или швеллеров малых размеров. При использовании в качестве ветвей труб решетка может также выполняться из труб. Угол между раскосами и поясами следует назначать в пределах от 40 до 50о [9]. Безраскосная решетка выполняется из полосовой или листовой стали.

Применять сквозные сечения следует тогда, когда при небольшой площади сечения необходим большой радиус инерции и при небольшой продольной силе колонна имеет значительную длину.

Наиболее распространенные четырехгранные сквозные сечения колонн при­ведены на рис. 11.5. Если оси сечения  пересекают материал сечения (стенки двутавров или шве­л­­леров): оси  на рис. 11.5, а и 11.5, б, их называют м­ате­риальными. Расчет устойчивости сквоз­ных сечений относительно материальных осей выполняется как для сечений со сплошной, непрерывной по длине связью – стенкой, соединяющей полки прокатных профилей. Если оси сечения не пересекают материал ветвей, то их называют свободными – оси на рис. 11. 5, а и 11.5, б, а также обе оси на рис. 11.5, в.

В двухветвевых и четырехветвевых из одиночных уголков стержнях, соединенных между собой относительно гибкими элементами решетки, возможна потеря устойчивости с искажением формы поперечного сечения сквозного стержня (рис. 12.2, а, в). Для сохранения неизменной формы сечения в сквозных стержнях ставятся диафрагмы. У концов стержня их роль могут выполнять плиты оголовков и баз колонны.
В промежутках диафрагмы могут выполняться из жестких профилей (швеллеров, рис. 12.2, б), плоской стали, объединенной с планками
(рис. 12.2, г) или крестовой решетки из уголков. Расстояние между диафрагмами по длине стержня должно быть, как правило, не более 4 м. Их следует объединять с элементами решетки или поперечными ребрами.

Возможны и трехгранные сечения (рис. 12.3), при трубчатом или из уголков сечении ветвей, достаточно жесткие и экономичные по затратам металла.




Рис. 12.2. Схемы потери устойчивости сквозных стержней с искажением поперечного сечения: а – двухветвевое сечение; б – диафрагма из швеллера; в – четырехветвевое сечение; г – диафрагма из плоской стали













страница3/26
Дата конвертации23.10.2013
Размер1,64 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   26
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы