Введение к работе
Актуальность работы. Актуальность строительства одноэтажных производственных зданий с каркасом из железобетонных конструкций, в том числе, оборудованных мостовыми кранами, сохраняется и сегодня. В таких каркасах колонны являются одним из наиболее ответственных элементов.
Как поісазал опыт последних лет, крановые центрифугированные колонны изготавливаются по двухстадийной технологии с объединением верхних и нижних ветвей при помощи монолитной консоли.
В связи с внедрением нового ГОСТа 23838-89 "Здания предприятий. Параметры" и новых мостовых облегченных кранов, грузоподъемностью 5-63 тс,стало возможньм уменьшить привязку крановых путей к продольным осям здания и использовать единую нулевую привязку крановых колонн. Это позволяет уменьшить изгибающие моменты, возникающие.; от действия крановых нагрузок ^соответственно, снизить расход продольной арматуры в колоннах. При этом появляется возможность проектировать крановые центрифугированные колонны прямоугольного и квадратного сечения с металллическими консолями,кото-рые привариваются кспециальным закладным деталям или пропускаются в заранее оставленные отверстия при формовании колонн. Использование металлических консолей позволяет перейти к одностадийной технологии изготовления колонн, что значительно снизит трудоемкость их изготовления. Этот вопрос оказался недостаточно изученным, тан как исследования, которые проводились под руководством профессора Пастушкова Г.П.. с металлическими консолями колони многоэтажных зданий,не могли быть полностью использованы для крановых колонн в силу специфики их работы. Кроме того, . создание крановых центрифугированных колонн квадратного сечения с металлическими консолями окзывает возможность их применения в каркасах типа "Молодечно" из легких металлических конструкций, что позволяет снизить расход металла до 1 т на колонну, повысить огнестойкость зданий и т.п.
Существующие методы расчета рамных систем с учетом Физических и геометрических нелинейностей деформирования разработаны для узкого круга конструкций и весьма сложны для практического использования. Применительно к колоннам крановых зданий, имеющим переменное сечение по длине и довольно сложную схему загружения. эти методы экспериментально не проверены.
Создание программ для проектирования колонн производственных зданий, как элементов пространственной системы, рассчитываемой по
деформированной схеме с использованием ЭВМ, представляет собой весьма сложную задачу. Учитывая возможные трудности такого пути в процессе разработки и внедрения центрифугированных колонн,было решено уточнить и развить традиционный метод учета продольного изгиба с помощь» коэффициента ц. Одним из. основных параметров, влияющих на ц_,являится значения расчетных длин верхней и нишей части колонн.
Совершенствование нормативной методики расчета одноветвевых центрифугированных колонн, в том числе сборно-монолитных, требует теоретического анализа способов определения расчетных длин и их экспериментальной проверки по схеме, отвечающей работе колонн в составе каркаса одноэтажных производственных зданий.
Целью работы является:
исследование напряженно-деформированного состояния сбор-но-ыонолитных крановых колонн с железобетонными консолями;
разработка конструкции крановых одноветвевых колонн квадратного и прямоугольного сечения с металлическими консолями;
исследование узлов сопряжения металлических консолей со стволами крановых колонн и разработка на этой основе методики их расчета;
усовершенствование методики определения расчетных длин одноветвевых крановых колонн из расчета на устойчивость первого рода и с использованием функции продольно-поперечного изгиба.
Автор защищает:
- результаты экспериментальных и теоретических исследований
. центрифугированных крановых колонн квадратного и прямоу
гольного сечения с железобетонными и металлическими консо
лями;
методику расчета несущей способности консолей и рекомендации по их конструированию и изготовлению, а также особенность конструирования колонн;
методику определения расчетных длин одноветвевых крановых колонн и учета характера продольного изгиба по длине колонн.
Научную новизну работы составляют:
- экспериментальные и теоретические данные о работе крановых
центрифугированных колонн квадратного и прямоугольного по
лого сечения с железобетонными консолями при испытании по
схеме, максимально отражающей условия их работы в составе каркаса здания;
экспериментальные данные по исследованию крановых центрифугированных колонн с металлическими консолями;
методику оценки несущей способности металлических консолей центрифугированных крановых колонн квадратного и прямоугольного полого сечения;
рекомендации по определению расчетных длин одноветвевых крановых колонн.
Практическое значение работы заключается в том, что впервые исследованы полноразмерные центрифугированные крановые колонны квадратного «.прямоугольного полого сечения с яелезобетонными и металлическими консолями, даны рекомендации по расчету консолей, а также определен расчетных длин колош, что позволило снизить расход бетона да 10-30 % и стали до 10-20 % по сравнению с центрифугированными колоннами серни БТІ97І.
Результаты исследований колонн с железобетонными консолями использованы Белпромпроектом при разработке серии крановых центрифугированных колонн с грузоподъемностью кранов до 32 т и могут быть применены для проектирования ступенчатых полнотелых колонн.
Предлагаемое конструктивное решение позволяет в значительной мере снизить трудоемкость изготовления и монтажа конструкции.
Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава БГПА (1989 - 1992 гг.).
Публикация. По теме диссертации опубликована одна работа.\
Структура, и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав", выводов, библиографического списка, содержащего 91 наименований. Объем работы - 220 страниц, включая 130 страниц машинописного текста, 31 таблица, 91.рисунок.