Колонны. Общие положения

Содержание

Слайд 2

Колонны. Общие положения

По характеру работ:
центрально-сжатые
внецентренно сжатые
Центрально-сжатые колонны – элементы, нагрузка на

Колонны. Общие положения По характеру работ: центрально-сжатые внецентренно сжатые Центрально-сжатые колонны –
которые действует по центру тяжести сечения (в симметричном сечении центр тяжести сечения принимается совпадающим с геометрическим центром)
Внецентренно сжатые колонны - элементы, нагрузка на которые действует не по центру тяжести сечения, а с эксцентриситетом е0 или одновременно приложены продольная сила N и изгибающий момент M (е0 = M/N)

Слайд 3

Колонны. Общие положения

Колонны. Общие положения

Слайд 4

Колонны. Общие положения

Критическое состояние для колонн это потеря общей устойчивости от проявления

Колонны. Общие положения Критическое состояние для колонн это потеря общей устойчивости от
продольного изгиба, то есть выпучивание колонны.

Слайд 5

Колонны. Общие положения

Колонны. Общие положения

Слайд 6

Колонны. Общие положения

Стальные и деревянные колонны чаще всего имеют небольшие размеры поперечного

Колонны. Общие положения Стальные и деревянные колонны чаще всего имеют небольшие размеры
сечения и являются более гибкими, а железобетонные и каменные имеют более значительные размеры поперечного сечения, значит, обладают меньшей гибкостью
Нормы учитывают безопасные величины продольного изгиба

Слайд 7

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Предпосылка расчета: нормальные напряжения в их поперечном сечении

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Предпосылка расчета: нормальные напряжения в их поперечном сечении распределяются равномерно
распределяются равномерно

Слайд 8

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Несущая способность обеспечена при выполнении условия:

где N –

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Несущая способность обеспечена при выполнении условия: где
наибольшая вероятная нагрузка;
Ф – наименьшая вероятная несущая способность сечения (зависит от сопротивления материала R и площади поперечного сечения А)

Слайд 9

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

То есть формула принимает вид:

Учет продольного изгиба.
Введение

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход То есть формула принимает вид: Учет продольного
коэффициента продольного сечения ϕ, имеющего значение меньше 1,0 (обычно при практических расчетах значение коэффициента 0,5 – 0,8)

Слайд 10

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Окончательный вид формулы:

Для каждого материала: сталь, железобетон, камень,

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Окончательный вид формулы: Для каждого материала: сталь,
дерево – она видоизменяется с учетом особенности их работы под нагрузкой

Слайд 11

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Величину коэффициента продольного изгиба ϕ определяют по формулам,

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Величину коэффициента продольного изгиба ϕ определяют по
которые опытным путем установлены для каждого материала.
В строительных нормах значения даны в табличной форме

Слайд 12

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

ϕ зависит от гибкости стержня (колонны) – λ,

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход ϕ зависит от гибкости стержня (колонны) –
которая определяется по формуле:

где l0 – расчетная длина стержня;
i – радиус инерции сечения

Слайд 13

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Расчетная длина l0 :

l – геометрическая длина стержня
µ

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Расчетная длина l0 : l – геометрическая
- коэффициент, зависящий от способов закрепления концов стержня

Слайд 14

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Слайд 15

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Радиус инерции сечения

I – момент инерции сечения стержня
A

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Радиус инерции сечения I – момент инерции
– площадь сечения стержня

Слайд 16

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Для стального проката радиусы инерции и другие характеристики

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Для стального проката радиусы инерции и другие характеристики приведены в сортаменте
приведены в сортаменте

Слайд 17

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Расчетные длины стержней могут быть разными в разных

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Расчетные длины стержней могут быть разными в
плоскостях
Обозначения длин:
l0x – расчетная длина стержня относительно оси х-х;
l0y – расчетная длина стержня относительно оси у-у

Слайд 18

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Расчетные длины стержней могут быть разными в разных

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Расчетные длины стержней могут быть разными в
плоскостях
Обозначения длин:
l0x – расчетная длина стержня относительно оси х-х;
l0y – расчетная длина стержня относительно оси у-у

Слайд 19

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Так как размеры сечения часто не одинаковы относительно

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Так как размеры сечения часто не одинаковы
осей изгиба, то отличаются радиусы инерции и гибкости стержня:

Слайд 20

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

При больших значениях гибкости (длинные колонны с небольшим

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход При больших значениях гибкости (длинные колонны с
сечением) опасное напряженное состояние наступает при очень небольших нагрузках. По этому вводится понятие предельной гибкости λпред., которая не должна быть превышена независимо от величины нагрузки.
Значение λпред приводится в нормах.

Слайд 21

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход

Предельная гибкость λпред зависит от:
Характер нагрузки (статическая или

Расчет центрально-сжатых колонн. Общий подход Предельная гибкость λпред зависит от: Характер нагрузки
динамическая)
Конструкции
Материала