6 Шарнирно закрепленная колонна
6.1 Определение усилий в колонне
О
пределим
изгибающие моменты в середине колонны
от ветровой нагрузки:
Определение усилий в колонне с учетом в необходимых случаях коэффициентов сочетаний:
первое сочетание нагрузок
Моменты в середине колонны:
Рис.
14 Расчетная схема колонны
Для расчета колонн на
прочность и устойчивость плоской формы
деформирования принимаем значения:
;
.
Второе сочетание
нагрузок (при одной временной нагрузке
коэффициент
не учитывается).
Определение поперечной силы в опорном сечении стойки:
от активной ветровой
нагрузки
от внецентренно
приложенной стеновой нагрузки
6.2 Расчет колонны на прочность и устойчивость
Расчет производится на действие N и M при первом сочетании нагрузок:
; .
Расчетная длина колонны
.
Площадь сечения колонны:
Момент сопротивления:
Гибкость:
При древесине второго
сорта и при принятых размерах сечения
по табл. 3 [1] с учетом коэффициента условий
работы
расчетное сопротивление сжатию
.
Коэффициент учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента:
.
Расчет на устойчивость плоской формы деформирования производится по формуле:
здесь показатель
степени
как для элементов, не имеющих закрепления
растянутой зоны из плоскости деформирования.
,
принимаем
Следовательно, устойчивость обеспечена.
Расчет колонны на
устойчивость производим как центрально
сжатого стержня, при коэффициенте
продольного изгиба
.
Продольное усилие в колонне
при втором сочетании нагрузок.
где
Устойчивость обеспечена.
6.3 Расчет опорного узла колонны
П
роверяем
торец колонны на смятие:
Колонну крепим к анкерным полосам при помощи болтов диаметром 16мм.
Расчетная несущая способность одного условного среза болта диаметром 16мм:
по смятию древесины
Рис.
15 Опорный узел колонны
по изгибу болта
по
смятию металла анкерной полосы
Поперечное усилие,
действующее в опорном сечении колонны
Требуемое количество двусрезных болтов для крепления колонны
Принимаем 1 болт.
Анкерную полосу принимаем толщиной 6мм и шириной 60мм и проверяем ее на изгиб и смятие под болтом:
7 Средняя жестко закрепленная колонна
7.1 Определение усилий в колонне
а
)
б)
Рис. 16 Расчетная схема колонны
а) при ветре слева
б) при ветре справа
Определим изгибающие моменты в уровне верха фундамента от ветровой нагрузки:
Определение усилий в колонне с учетом в необходимых случаях коэффициентов сочетаний:
первое сочетание нагрузок
Моменты в уровне фундаментов:
Для расчета колонн на
прочность и устойчивость плоской формы
деформирования принимаем значения:
;
.
Второе сочетание нагрузок (при одной временной нагрузке коэффициент не учитывается).
Третье сочетание нагрузок (при одной временной нагрузке коэффициент не учитывается):
изгибающие моменты в уровне верха фундамента:
Продольная сила
определяется при
:
