Многоэтажные здания

Колонны

Колонны

Колонны являются основным элементом каркасов многоэтажных зданий, понимающем весь комплекс действующих на здания нагрузок, которые можно разделить на два вида: вертикальные и горизонтальные. Колонны могут работать одновременно на оба вида нагрузок и передавать их на фундаменты.

Различают колонны, работающие на центральное и внецеитренное сжатие колонны подвески, работающие только на растяжение.

В сжатых колоннах внецентренно приложенные вертикальные нагрузки вызывают дополнительный изгиб, который должен быть учтен расчетом. Случайные защемления малой жесткости и небольшие эксцентриситеты вызывают лишь незначительные добавочные напряжения, которые можно не учитывать.

Колонны рассчитываются на продольный изгиб. При определении гибкости теоретическая длина расчетного участка колонны принимается равной высоте одного этажа или 3…3,5 м (хотя в отдельных случаях может быть и больше). При применении высокопрочных сталей необходимо стремиться всячески понизить значение гибкости, иначе использование высокопрочного металла окажется неэффективным. Выбранное сечение колонны должно давать возможность удобного примыкания других элементов  связей, балок перекрытий, стеновых ограждений, обеспечения противопожарной защиты и др.

Ориентировочные затраты металла по элементам каркаса многоэтажного здания следующие: на колонны расходуется 40…60% стали; на ригели и балки перекрытий — 30…40%, на все прочие элементы 15…20%. Таким образом на колонны, являющиеся наиболее нагруженными элементами, тратится более з0% металла каркаса и правильный выбор типа их поперечного сечения является исключительно важным.

Добиться равно устойчивости в перпендикулярных направлениях в таких сечениях колонн практически невозможно усиление прокатных двутавров возможно навалкой на полки дополнительных листов. Прямоугольные коробчатые профили  сваренные из четырех листов С позиций сопротивления материалов являются очень выгодными, т.к. имеют  значительный момент инерции при сравнительно малой площади сечения, удаленной от центра тяжести сечения. Они равно устойчивы в перпендикулярных направлениях.

Трубчатые профили экономичны по затратам металла, равно устойчивы во всех направлениях. Но их стоимость очень высокая, поэтому в практике применяются редко . 4.3).

Крестовые профили  наименее удачные, хотя и нашедшие при больших нагрузках некоторое применение в ряде стран  4.4, а), требуют соблюдения устойчивости свободно торчащих листов. Менее экономичны по затратам металла вследствие концентрации площади сечения вокруг центра тяжести, что приводит к уменьшению момента инерции. Могут быть усилены приваркой   I торчащим листам полос . 4.4, б), что связано с резким увеличением количества сварочных работ. За рубежом такие профили Делают из двутавра с приваркой к стенке ДБ> половинок другого двутавра, что сократит количество сварочных швов.

Для верхних этажей могут применять колонны, сваренные из уголков . 4.5).

Используются и другие сечения колонн три  цоцвески  работают на растяжение, поэтому могут быть выполнены из различных сечений: круглой стали, полос, швеллеров и закрытых канатов.

Стыки колонн бывают заводские и монтажные. Заводские стыки применяются из-за ограниченной длины прокатных профилей. Для упрощения монтажа колонны должны доставляться на стройплощадку возможно большей длины. Длина отправочной марки зависит от длины прокатных элементов, способов их доставки и колеблется в пределах 14… 15 м. Часто возникает необходимость устройства стыков на заводе-изготовителе из-за изменения поперечного сечения колонн и др. Здесь нужно иметь в Виду, что усилия в колоннах растут сверху вниз. При небольшой высоте зданий (например, до 10 этажей) для упрощения изготовления и монтажа сечение колонны по высоте здания может не меняться и принятое по максимальному усилию остается по всей длине колонны без изменения, что, правда, приводит к некоторым лишним затратам металла.

Комментарии запрещены.