 |
-центрально-сжатые. -внецентренно-сжатые. -сжато-изогнутые. Несущая способность сжатого стержня может оказаться исчерпанной вследствие потери устойчивости, т.е. в результате выпучивания, которое происходит раньше, чем стержень выйдет из строя непосредстве
|
|
|
|
-центрально-сжатые
-внецентренно-сжатые
-сжато-изогнутые
Несущая способность сжатого стержня может оказаться исчерпанной вследствие потери устойчивости, т. е. в результате выпучивания, которое происходит раньше, чем стержень выйдет из строя непосредственно от сжатия. Из теоретической механики известно, что равновесие абсолютно твердого тела независимо от действующих на него сил может быть устойчивым, неустойчивым и безразличным.
Так же происходит и в механике деформируемых тел, где вид равновесия зависит еще и от значения прикладываемой нагрузки. При сравнительно небольшом значении осевой сжимающей силы F (рис. 11) длинная тонкая стойка испытывает сжатие и находится в состоянии устойчивого равновесия, если, получив малое отклонение от вертикали после воздействия силы Р, она быстро возвращается в первоначальное положение по устранению силы Р (а).
По мере увеличения силы F стойка все медленнее возвращается в исходное положение после воздействия силы Р и при некотором критическом значении силы Fcr наступает состояние безразличного равновесия (стойка приобретает равновесие и в отклоненном положении (б)).
Новая криволинейная форма равновесия теоретически становится устойчивой (в) при нагрузке, превышающей критическую. Однако такое состояние неприемлемо практически, поскольку стойка работает уже не на сжатие, а на сжатие с изгибом, и даже при незначительном превышении критической нагрузки возникают недопустимо большие прогибы и напряжения. Следовательно, критическое состояние необходимо рассматривать как предельное состояние, устанавливаемое из условия устойчивости первоначального равновесного положения сжатого стержня.
|
|
|
Изгиб, связанный с потерей устойчивости прямолинейной формы равновесия, называется продольным, так как его вызывает продольная нагрузка. Наибольшее значение осевой сжимающей силы, до которого сохраняется устойчивость прямолинейной формы равновесия стержня, т. е. невозможен продольный изгиб, называется критическим.
Сжатые стержни можно отнести к трем категориям:
1) стержни большой гибкости (λ ≥ λ _Е), для которых справедлива формул Эйлера;
2) стержни средней гибкости (λ _0≤ λ ≤ λ _Е), которые рассчитываются по формуле Тетмайера-Ясинского;
3) стержни малой гибкости (λ < λ _0), для них опасна потеря не устойчивости, а прочности.
Условие прочности позволяет производить три вида расчета на устойчивость.
1. Проверка устойчивости выполняется непосредственно по вышеуказанной формуле.
2. Подбор сечения осуществляется по заданной нагрузке и расчетному сопротивлению материала R, известной длине стержня, способам закрепления его концов и выбранной форме поперечного сечения:
А ≥ N_max/〖 φ Rγ 〗 _c.
3. Определение эксплуатационной способности производится по известным поперечным размерам стержня, его длине, способам закрепления и расчетному сопротивлению:
Вопрос 30. Колонны, их виды. Расчёт и принципы проектирования.
а — сплошная постоянного сечения; б, в — то же, сквозные; г — сплошная постоянного сечения с консолью для подкрановой балки; д — сквозная ступенчатая для крайнего ряда; е — то же, для среднего ряда; 1 — расчетная схема; 2 — фундамент; 3 — база; 4 — стержень; 5 — оголово
Сплошная и сквозная постоянного сечения
Сплошная постоянного сечения с консолью для подкрановой балки
Сквозная ступенчатая
Колонны передают нагрузку от вышележащей конструкции на фундаменты и состоят из трех частей, определяемых их назначением: 1)оголовок, на который опирается вышележащая конструкция, нагружающая колонну; 2)стержень — основной конструктивный элемент, передающий нагрузку от оголовка к базе; 3)база, передающая нагрузку от стержня на фундамент.
|
|
|
Колонны и сжатые стержни проектируют почти исключительно стальными.
Хорошо работают на центральное сжатие и экономные по затрате металла трубобетонные колонны, стержень которых состоит из стальной трубы, заполненной бетоном.
По статической схеме и характеру нагружения колонны могут быть одноярусные и многоярусные.
· Сплошная и сквозная постоянного сечения
· Сплошная постоянного сечения с консолью для подкрановой балки
· Сквозная ступенчатая
Стойками называются элементы, работающие преимущественно на сжатие. К основным этапам расчета и проектирования стоек можно отнести:
1. выбор материала стойки;
2. расчет и конструирование сечения стойки;
3. проверка устойчивости стойки;
4. расчет и конструирование соединительных элементов и диафрагм;
5. расчет и конструирование оголовка;
6. расчет и конструирование базы;
7. расчет и конструирование сварных соединений стойки.
|
|
|
