6.3. Сплошностенчатые колонны 6.4. Распорные системы ЛЕКЦИЯ 10

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.

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.

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, временные от кранов, временные от различных коммуникаций, размещаемых в плоскости покрытия. Горизонтальные: временные ветровые, 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. NN M 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 aб находят, исходя из расчетной схемы:

В расчетном сочетании усилий для определения N a снеговую и другие временные вертикальные нагрузки (не вызывающие изгибающего момента), не учитывают, момент берут максимальным. N M х NаNа D s e a hкhк х/3 max min Порядок расчета. 1.Определяют напряжения на поверхности фундамента. 2.Рассчитывают длины участков эп. 3.Проверяют деревянную стойку на смятие по краевым max.

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

N M х NаNа D s e a hкhк х/3 max min 5. Из условия равновесия относительно ц.т. сжатой зоны: 6. Усилие в анкерном болте: n – количество болтов в одном ряду, 0,85 – коэффициент, учитывающий возможную неравномерность распределения N a между болтами ( при n 2). Необходимая площадь анкерного болта: NаNа Nаб

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.