торцеві опорні ребра.
3.2 Колони і елементи стрижневих конструкцій
В
Загальна характеристика конструкцій
В
Колона є найдавнішою будівельною конструкцією. Більше 3000 років тому єгиптяни витісували з каменю колони для надгробних пам'ятників, а у V ст. до н.е. колона зайняла центральне місце в колонадах громадських будівель у стародавніх греків і римлян. Такі колони споруджувалися виключно за емпіричними правилами, запозиченим з навколишнього світу. p> Науковий підхід до вивчення проблеми роботи стиснутих конструкцій було розпочато у XVIII ст., коли Петрус Ван-Мусшенбрук побудував установку для випробувань на стиск, а Леонард Ейлер отримав свою знамениту формулу, до якої ми будемо неодноразово звертатися. Було встановлено, що несуча здатність центрально-стиснутого стрижня обернено пропорційна квадрату його довжини, тобто в два рази довший стрижень несе в чотири рази меншу навантаження. На жаль, формула Ейлера, що містить довільне ціле число, якому в той час не могли знайти пояснення, а також слабке відповідність цієї формули експериментальним даним (як ми сьогодні знаємо, погано обгрунтованим) призвели до її забуттю майже на 200 років. Лише наприкінці минулого століття ця формула отримала загальне визнання і подальший розвиток, яке тривало на тлі гострих дискусій до середини нашого століття. З істотою цих дискусій ми познайомимося пізніше, а зараз розглянемо лише коротку характеристику конструкцій, що працюють на стиск. p> Колони, стійки, стріли кранів та інші поздовжньо стислі конструкції з точки зору їх розрахунку мають спільні риси з окремими елементами, що входять до складу інших конструкцій або стрижневих систем, наприклад зі стрижнями ферм, елементами зв'язків тощо Це дозволяє їх розглядати у складі однієї глави, але з різним ступенем деталізації. При всьому різноманітті такі конструкції мають загальні формальні ознаки - всі вони працюють на стиск або на стиск з вигином, а їх довжина в 10 ... 20 разів і більше перевищує розміри поперечних перерізів. Конструкція складається з власне стрижня і опорних пристроїв, технічні рішення яких залежать від призначення конструкції та особливостей, вузлових сполученні. p> За формою силуету конструкції можуть бути постійного перетину, змінного перерізу і ступінчастими. Зміна перерізу по довжині дозволяє знизити металоємність, але незначно, тому такі стрижні проектують з архітектурних міркувань або коли зниження маси призводить до додаткових ефектам, наприклад у рухливих конструкціях типу кранових стріл. p> Типовими представниками стиснутих стрижневих конструкцій є колони і стійки, що складаються з стрижня, оголовка, бази, іноді консолі. Оголовок служить для спирання та кріплення верхніх конструкцій. База виконує дві функції - розподіляє зусилля, що передається колоною на фундамент, знижуючи напругу до розрахункового опору фундаменту, і забезпечує прикріплення до нього колони за допомогою анкерних болтів. На консолі можуть спиратися підкранові балки, стінові панелі, технологічні комунікації тощо
Потужні стрижні типу колон, стійок, елементів важких ферм виконують з одиночних широкополочних двотаврів або складають їх з декількох прокатних профілів. Складові стрижні можуть бути суцільностінчатих - суцільними - і наскрізними.
Останні в свою чергу ділять на стрижні з безраскосние гратами, гратчасті і перфоровані. Гілки (пояса) безраскосние стрижнів об'єднують планками з листової сталі, твердими вставками або перфорованими листами. Перфоровані стрижні можуть бути виконані також гнутосварних з зигзагоподібно розрізаних аркушів або з прокатних профілів, які після попередньої фігурного різання об'єднують в хрестоподібне розтин. При всій своїй привабливості перфоровані стрижні знаходять обмежене застосування, що пов'язано з додатковими операціями і необхідністю мати обладнання для фігурного різання та згинання заготовок у формі гнутих швелерів або куточків. При виготовленні стійок з перфорованих прокатних профілів необхідні операції правки, оскільки після різання вихідного профілю отримані заготівлі вигинаються в різні сторони внаслідок наявності в вихідному металопрокаті залишкових напруг. p> Елементи стрижневих конструкцій невеликих поперечних розмірів проектують з круглих або прямокутних труб, одиночних або спарених куточків. p> По виду напруженого стану стрижні ділять на центрально-стислі, відцентрово стиснуті і стиснуто-згинальні. Аналогічну класифікацію використовують для найменування розтягнутих елементів.
3.3 Ферми
В
Загальна характеристика і класифікація ферм
В
Фермою називають систему стрижнів (зазвичай прямолінійних), з'єднаних між собою у вузлах і утворюють геометрично незмінну конструкцію. p> Якщо навантаження прикладена в вузлах, а осі елементів ферми перетинаються в одній точці (центрі вузла), то жорсткість вузлів...
