ЛЕКЦИЯ 10

6.3. Сплошностенчатые колонны 6.4. Распорные системы

6.3. Сплошностенчатые стойки

 Нагрузки воспринимаемые плоскими несущими конструкциями покрытия, передаются на фундамент через стойки или колонны.

 В зданиях с деревянными несущими конструкциями покрытия целесообразно применять деревянные стойки.

 Деревянные стойки работают на сжатие или сжатие с изгибом.

По конструкции это могут быть:  вертикальные стержни, поддерживающие покрытие или перекрытие,   стойки подкосных систем, жестко защемленные в фундаменте стойки однопролетных или многопролетных рам.

 Стойки могут выполнять из цельной или клееной древесины.

6.3.1. Стойки из цельной древесины

  Могут быть выполнены из одиночного бруса или бревна.

Обладают сравнительно небольшой несущей способностью.

 Высота и размер поперечного сечения ограничены сортаментом лесоматериалов.

 Опирание на фундамент может быть жестким или шарнирным.

 Рассчитывают на центральное или внецентренное сжатие как элементы цельного сечения.

 Стойки составного сечения набранного из двух или нескольких брусьев, досок или бревен, соединяют болтами или другими податливыми связями.

 Высота также ограничена сортаментом, но размеры сечения и несущая способность существенно выше, чем у стоек одиночного сечения.

 Рассчитывают на центральное или внецентренное сжатие с учетом податливости связей.

6.3.2. Дощатоклееные и клеефанерные стойки

 Дощатоклееные и клеефанерные стойки – индустриальные конструкции (заводского изготовления).

 Клееные стойки могут иметь высоту до 8-10 м и поперечное сечение достаточное для восприятия значительных нагрузок.

 Для изготовления используют древесину 2 и 3 сортов.

 Используют (чаще всего) в качестве колонн каркасных одно- или многопролетных зданий.

 Колонны рассчитывают на следующие нагрузки.

Вертикальные:   постоянные от веса покрытия, стенового ограждения и собственного веса; временные снеговые,   Горизонтальные:  временные ветровые,  временные от кранов, временные от различных коммуникаций, размещаемых в плоскости покрытия.

временные от торможения кранов.

 Усилия в сечениях колонн определяют из статического расчета поперечной рамы:     Р кр – вертикальные опорные реакции ригеля (постоянная и снеговая), Р ст – вес стенового ограждения, W 1 и q ак – активная составляющая ветрового воздействия, W 2 и q от – пассивная составляющая ветрового воздействия.

 Колонну рассчитывают на усилия в опорном сечении:   как

внецентренно сжатый

элемент

в плоскости

поперечной рамы, как

центрально сжатый

элемент

из плоскости

поперечной рамы.

 Расчетное сочетание усилий выбирают из условия максимального изгибающего момента и максимальной продольной (сжимающей) силы.

N M N В плоскости поперечной рамы Из плоскости поперечной рамы

 Варианты решения узла защемления колонн в фундаментах:

а

— с использованием железобетонного элемента, прикрепляемого к колонне на вклеенных стержнях;

б —

с применением стальных траверс, прикрепляемых к колонне болтами; 1 — вклеенные стальные стержни;

2

— анкерные болты;

3

— траверсы; 4 — два слоя толя; 5 — железобетонный элемент, заделываемый в фундамент;

6

— железобетонный фундамент

 Наиболее ответственным в колоннах является жесткий опорный узел, который обеспечивает восприятие изгибающего момента.

 Усилия в анкерах

N а

и анкерных болтах

N a б

расчетной схемы: находят, исходя из

 В расчетном сочетании усилий для определения максимальным.

N a

другие временные вертикальные нагрузки (не вызывающие изгибающего момента), не учитывают, момент берут снеговую и N M Порядок расчета.

1.

Определяют напряжения на поверхности фундамента.

s min х s N а e h к D a s max х/3 2.

Рассчитывают длины участков эп.

s.

3.

Проверяют деревянную стойку на смятие по краевым s max .

4 . Рассчитывают стальные анкера: если все сечение сжато N M анкерные крепления ставят конструктивно s min х s N а e h к D a s max х/3 если определяют расстояние между ц.т. сжатой зоны (равнодействующая D) и растянутым анкером

5. Из условия равновесия относительно ц.т. сжатой зоны: 6. Усилие в анкерном болте: N M s min х s N а e h к D a s max х/3 N аб N а N аб n – количество болтов в одном ряду, 0,85 – коэффициент, учитывающий возможную неравномерность распределения N a между болтами ( при n ≥ 2).

Необходимая площадь анкерного болта:

7. Рассчитывают крепление анкеров к колонне: а) – длину вклеиваемой части стержня; б) – крепление траверсы к колонне нагелями.

8. Для варианта узла б) рассчитывают прочность траверсы, опорных столиков, сварных швов по правилам расчета стальных конструкций.