Конструкция, классификация, основные принципы конструирования сплошных и сквозных центрально-сжатых колонн.

Колонны служат для передачи нагрузки от вышележащих конструкции через фундаменты на грунт. Верхняя часть колонны, на который опираются вышележащие конструкции, называется оголовком. Основную часть колонны, передающая нагрузку сверху вниз, называется стержнем. Нижняя часть колонны, передающая, нагрузку от стержня па фундамент называется базой или башмаком. Если продольная сила, приложена по центру тяжести сечения стержня, то она называется центрально сжатой.

Если продольная сила не совпадает с центром тяжести сечения или к стержню приложены какие-либо поперечные нагрузки, то кроме сжатия возникает изгиб, и колонна называется внецентренно сжатой.

Центрально-сжатые колонны

Бывают сплошные и сквозные. Сплошные колонны применяют при больших нагрузках и небольших высотах; сквозные, наоборот, при меньших нагрузках и больших высотах.

Сплошные колонны

Типы сечений стержня

Наиболее простая колонна получается из прокатного двутавра (а), однако вследствие относительно небольшой боковой жесткости такая колонна рациональна в тех случаях, когда в плоскости меньшей жесткости есть дополнительные раскрепления (связи). Наиболее распространены составные двутавровые сечения (б, в), они жестки в обоих направлениях и достаточно просты в изготовлении. По затрате металла наиболее экономичны колонны трубчатого сечения (г). В последние время нашли применение колонны из широкополочных двутавров. Это сечение обладает достаточно большой жесткостью как в плоскости, так из плоскости стенки и является весьма экономичным. Другие сечения (с, д, е, ж, з)применяются редко.

Проводится в такой последовательности:

1.      Расчет стержня

2.      Расчет базы

3.      Расчет оголовка

Типы сечений и соединений ветвей сквозных колонн.

        а)                         б)                         в)                      г)

Ось X – материальная ось (пересекает материал),

Ось У – свободная ось (не пересекает материал).

Наиболее распространены колонны с одной свободной осью (а, б), колонны с двумя свободными осями встречаются реже (г).

Расчет стержня сквозной колонны на продольный изгиб относительно материальной оси x производят аналогично расчету стержня сплошной колонны. При расчете относительно свободной оси y коэффициент продольного изгиба  находят как функцию в зависимости от так называемой приведенной гибкости учитывающий податливость соединительной решетки. В этом принципиальное отличие расчета сквозного стержня от расчета сплошного.