Компоновка сечений и расчет сквозных колонн. Стержень сквозной (решетчатой) колонны состоит из двух ветвей, объединенных между собой соединительной решеткой. Для шатровых ветвей колонн крайних рядов, если затруднено крепление стенового ограждения к полкам двутавра, применяют швеллерное сечение в виде горячекатаного или холод-ногнутого швеллера из листа толщиной до 16 мм (рис.4.6). В мощных колоннах применяют сварные швеллеры из листов или листа и уголков. Сечения колонн средних рядов выполняют симметричными из прокатных двутавров, либо составного сечения. Расстояние между осями ветвей h0 зависит от высоты колонны, расчетных усилий, наличия или отсутствия прохода в уровне тормозных конструкций. Этот размер принимают кратным 250 или 500 мм, причем общий размер не должен превышать габаритов перевозки.

Исчерпание несущей способности сквозного стержня развивается как единый процесс при взаимодействии общей и местной форм потери устойчивости. Общие деформации стержня при его изгибе способствуют росту усилий в наиболее сжатой ветви, что приводит к снижению ее отпорности, а это, в свою очередь, обусловливает дальнейшее увеличение общего изгиба стержня.

В практике проектирования сложилась методика раздельной проверки сквозного стержня на общую и местную устойчивость. При проверке общей устойчивости рассматривают монолитное идеализированное сечение из двух полос без учета возможности работы ветви в пределах панели как самостоятельного элемента. При проверке местной устойчивости расчет проводят по недеформированной схеме без учета возможного увеличения расчетного усилия ветви вследствие изгиба стержня при потере общей устойчивости. Некорректность таких расчетных предпосьшок компенсируется системой сложившихся нормативных коэффициентов, поэтому методика раздельных проверок на общую и местную устойчивость для типичных условий дает надежные результаты, проверенные практикой эксплуатации конструкций. Однако при всяких отступлениях от таких условий следует выполнять расчет по деформированной схеме с учетом взаимодействия общей и местной форм потери устойчивости. Ниже рассмотрены обе методики.

Проверку общей устойчивости сквозного стержня производят по формуле

Коэффициент (ре, равный отношению критического напряжения к пределу текучести, определяют по таблице в зависимости от условной приведенной гибкости стержня и относительного эксцентриситета. Эта таблица и соответствующие формулы приведены в нормах проектирования [6].

Проверка местной устойчивости представляет собой расчет ветви как самостоятельного центрально сжатого элемента, закрепленного от смещений в плоскости рамы элементами решетки, а из плоскости рамы - фундаментом и продольными конструкциями. Расчет производят по формуле

Коэффициент продольного изгиба ср определяют по нормам проектирования в зависимости от расчетных длин, соответствующих расчетам в плоскости и из плоскости рамы. Усилия в ветвях находят по формулам:

Проверку несущей способности сквозного стержня по деформированной схеме с учетом взаимодействия общей и местной форм потери устойчивости [7] следует производить по формуле

Коэффициент fe, характеризующий общую устойчивость в плоскости рамы, определяют из трансцендентного уравнения

С некоторым запасом допускается вместо решения уравнения (4.8) принимать коэффициент w по таблице норм проектирования [61 для коэффициента ф.

Коэффициент продольного изгиба ц>ь формул (4.7), (4.9) определяют по СНиП [6] в зависимости от гибкости ветви в плоскости рамы. При компоновочных пред­варительных расчетах значение этого коэффициента задают на основании общих соображений в пределах 0,8-0,9. Если ветвь подвержена сжатию с изгибом от рас-центровки раскосов, ветровой или сейсмических нагрузок, сварочных напряжений или других причин, то вместо коэффициента (рь принимают коэффициент щ е , определяемый по нормам проектирования [6] в зависимости от условной гибкости ветви и относительного эксцентриситета местного изгиба.

Решетку сварных колонн обычно размещают в двух плоскостях, но в легких колоннах может быть применена одноплоскостная решетка, установленная по оси сечения. Двухплоскостную решетку выполняют из одиночных уголков и центрируют на оси ветвей (рис.4.Id). При швеллерных сечениях шатровой ветввозможна центровка решетки на обушки. В этом случае при расчете колонны следует учитывать дополнительный момент в шатровой ветви от расцентровки раскосов. Для лучшего включения обеих ветвей колонны крайнего ряда в работу на вертикальную нагрузку от кранов, конец раскоса, примыкающий к уступу, следует крепить к подкрановой ветви.

С целью уменьшения размеров узловых фасо-нок решетку заводят на полки ветвей (рис. 4.7), поэтому ширину полок следует назначать возможно большей. Угловые швы, прикрепляющие фасонки соединительной решетки к колоннам внахлестку, следует назначать по расчету и располагать с двух сторон фасонки. В конструкциях, возводимых в климатических районах 1ь 12, Щ, Из, а также при применении ручной дуговой сварки швы должны быть непрерывными по всей длине фасонки. В иных случаях швы следует выполнять прерывистыми, чередуя шпонки с двух сторон в шахматном порядке. Расстояние между шпонками не должно превышать 15 толщин фасонки.

В подкрановых частях колонн крайнего ряда, в местах крепления опорных консолей под стеновые панели следует предусмотреть балки из швеллеров, соединяющие ветви колонны (рис.4.8).