где -~--усилие в одной ветви (для колонны с двумя оди-

наковыми ветвями); fa - площадь сечения одной ветви; фв- коэффициент продольного изгиба ветви, взятый по гибкости А,в, для сечения с двумя ветвями или большей из гибкостей К, и для сечения с четырьмя ветвями.

Устойчивость ветви проверяется только осгносительно оси, параллельной свободной оси сечения колонны; устойчивость ветви относительно материальной оси х-х обеспечивается проверкой устойчивости всего стержня по формуле (VIII.9).

Для обеспечения необходимой жесткости стержня в сквозных колоннах с планками гибкость ветвей на участке между планками не должна превышать 40. Наибольшая гибкость всего стержня (в том числе и приведенная) не должна быть больше предельной для сжатых колонн (табл. 6 прил. I).

Обычно сечения стержней сквозных колонн подбирают в следующем порядке:

1. Задаются приближенным значением коэффициента продояьного изгиба Ф и определяют ориентировочно требуемую площадь сечения ветвей по формуле (Vin.4):

F -

(0,7-0,9);?

2. Так же, как и для сплошных колонн, исходя из предельной гибкости [X] и расчетных длин колонны в обеих плоскостях, можно определить наименьшие генеральные размеры сечения h и Ь. при которых гибкость стержня не будет больше предельной [формулы (УП1.6)]:

«ж Щ «г/11

Коэффициенты и ау для наиболее распространенных сквозных сечений приведены в табл. VIII.6. Колоипы редко проектируют с предельной гиб-

ТАБЛИЦ.»! УИ1.6

ПРИБЛИЖЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ РАДИУСОВ ИНЕРЦИИ СКВОЗНЫХ СЕЧЕНИЙ

костью, поэтому при определении генеральных размеров сечений 6 и Л вместо [X] подставляют значение ги&кости Я = 60-80. Рациональный разнос ветвей получается, когда гибкость колонны в обоих направлениях примерно одинакова 1

быть меньше соотношения

(равноустойчивый стержень); для этого размер b не должен

(где 1х и -расчетные длины стержня колонны).

3. Имея требуемую площадь и габариты сечения с учетом сортамента стали, намечают сечение стержня колонны.

4. Определяют длину ветвей между раскосами или планками. В колоннах с раскосами расстояние между узлами решетки определяют ее видом (углом наклона раскосов) (см. рис. УП1.3); в колоннах с планками гибкость ветви не должна быть более 40, поэтому ее длину находят из соотношения /ii40g (где Ag -радиус инерции ветви относительно оси, параллельной

свободной оси сечения колонны).

5. Далее определяют геометрические характеристики ветвей колонны и всего сечения и производят проверку прочности стержня (если это необходимо) по формуле (VIП.7), устойчивости стержня в обеих плоскостях по формулам (VIII.8) и VIII.9), устойчивость ветви по формуле (VIII.14) и сравнивают наибольшую гибкость стержня с предельной.

При определении приведенной гибкости колонны с раскосами по формулам (VIII.10) и (Villi.12) необходимо установить площадь сечения этих расмэсов. Так как усилия в них незначительны, то их сечение предварительно назначают исходя из предельной гибкости для элементов решетки колонн (см. табл. 6 прил. I), равной [?i]=150. Требуемый минимальный радиус инерции равнобокого уголка раскоса (относительно оси уо-Уо) находят по

[1] 150 рают необходимый уголок.

Расчет и конструирование раскосов и соединительны-х планок.

В прямом центрально-сжатом стержне усили-й в раскосах или планках от действия внешней нагрузки не возникает. В предельном состоянии, когда продольная сила достигает критического значения, стержень может искривиться, в нем возникнет изгибающий момент M = Nу (у - величина стрелки прогиба) и, как следствие этого, - поперечная сила. Величина критической продольной силы (и, следовательно, момента и поперечной силы) зависит от геометрических размеров сечения. Так как поперечная сила возникает при условии продольного изгиба, то и называется она условной; по нормам ее величину определяют в зависимости от площади сечения стержня колонны и класса стали (табл. VIII.7).

Здесь F - площадь сечения стержня колонны брутто, см.

ТАБЛИЦА Vin.7

УСЛОВНАЯ ПОПЕРЕЧНАЯ СИЛА Qy„. кН

фор.муле rJP = тг" - длина раскоса) и затем по сортаменту выбп-

На действие условной поперечной силы Qycn должны проверяться раскосы и рассчитываться соединительные планки сквозных колонн.

Раскосы, соединяющие ветви колонн, первоначально подбирают по предельной гибкости [?.] = 150, а затем проверяют на устойчивость. При действии на стержень условной поперечной силы в каждом раскосе возникает продольное усилие (рис. Vni.5)

Л/ (VJII.IS)

2 sin а

где yVp - усилие в одном раскосе; 2- две грани, на которых имеются раскосы.

Напряжение в раскосе

KmR. . (VIII.16)

где ф - коэффициент продольного изгиба, определенный по гибкости Х=--; Fp - площадь сечепия одного раскоса; т=

= 0,75 - коэффициент условий работы сжатых элементов из одиночных равнополочных уголков, прикрепляемых одной полкой, или неравнополочных уголков, прикрепляемых только узкой полкой (табл. 2 прил. I).

Иногда оказывается, что подобранные из условий предельной гибкости сечепия раскосов не проходят по устойчивости и их приходится несколько увеличивать (в мощных колоннах).

Если решетка колонны кроме раскосов имеет стойки, то в них не возникают усилия от действия условной поперечной силы всего стержня.

Стойки ставят для уменьшения длины одной ветви колонны между узлами раскосов. Поэтому в стойке может быть только усилие от условной поперечной силы Q , зависящее от площади одной ветви (см. табл. УП1.7).

Усилие в одном уголке стойки

Лст-Т. (VIII. 17)

и напряжения в нем

0 = --mR, (V!I1.!8)

где ф-коэффициент продольного изгиба стойки, взятый по гибкости К= ; Fct - пло[цадь сечения одного уголка стой-

ки; /и = 0,75-коэффициент условий работы сжатых элементов из одиночных уголков, прикрепляемых одной полкой.