Строительные конструкции стр.61

5.1. Расчет колонн. Общие положения

По характеру работы различают центрально-сжатые колонны и внецентренно сжатые. Центрально-сжатыми называются элементы, нагрузка на которые действует по центру тяжести сечения (в колоннах с симметричным сечением центр тяжести сечения принимается совпадающим с геометрическим центром (рис. 5.1, а). На внецентренно сжатые колонны сила действует не по центру тяжести, а с эксцентриситетом е0 (рис. 5.1, б) или, что равнозначно, одновременно приложены продольная сила ТУи изгибающий момент М, полагая, что е0 = М/К

а)

Строительные конструкции

Рис. 5.7. Сжатые колонны: а) центрально-сжатые; б) внецентренно сжатые; 1 - ось центра тяжести колонны; 2 - ось приложения нагрузки

Центральное сжатие более выгодно, так как конструкция испытывает менее сложное напряженное состояние, что позволяет зачастую проектировать более простые сечения элементов и полнее использовать несущую способность материала.

5.1.1. Работа центрально-сжатых колонн под нагрузкой и предпосылки для расчета по несущей способности

Напряженно-деформированное состояние центрально-сжатых колонн и характер их разрушения зависят от многих факторов: материала, размеров и формы поперечного сечения, длины, способов закрепления концов и т.д. Можно выделить некоторые общие для всех материалов черты в их работе под нагрузкой, а также указать на особенности работы.

Если поставить цель довести колонну (далее будем иметь в виду центрально-сжатую, если не оговорено особо) до разрушения, то в подавляющем большинстве случаев это произойдет от потери общей устойчивости вследствие появления продольного изгиба, или, иначе говоря, выпучивания стойки (рис. 5.2, а). Изгиб стержня может произойти и от силы, приложенной перпендикулярно к его оси, но тогда изгиб называют поперечным, а не продольным (рис. 5.2, б).

При продольном или поперечном изгибе разрушение элемента происходит оттого, что напряжения в его крайних волокнах достигают предельных величин, и материал разрушается. Продольному изгибу в той или иной степени подвержены все сжатые элементы, его проявление зависит от их гибкости и материала, из которого изготовлен сжатый элемент. Стальные и деревянные колонны, как правило, имеют небольшие размеры поперечного сечения и являются более гибкими, а железобетонные и каменные имеют более значительные размеры поперечного сечения и, следовательно, обладают меньшей гибкостью. Нормы учитывают безопасные величины продольного изгиба - это и положено в основу расчета колонн.


Предыдущая || Оглавление || Следующая