Від діючих у позацентрово стиснутої наскрізний колоні розрахункових зусиль N і М в її гілках виникають тільки поздовжні зусилля (як в фермі з паралельними поясами). Поперечну силу сприймає решітка. Несуча здатність такої колони може бути вичерпана або в результаті втрати стійкості колони в цілому, або в результаті втрати стійкості будь-якої гілки.
Зусилля в окремих гілках колони визначають за формулою (рисунок нижче):
де h0 - відстань між центрами тяжіння гілок; у - відстань від центра ваги колони до осі гілки, протилежної розглянутої.
До розрахунку наскрізної внецентренно стислій колони
Після визначення зусиль в гілках найбільш напружену з них перевіряють на стійкість в обох площинах як центрально стислий елемент. За розрахункову довжину приймають: у площині дії моменту - відстань між вузлами кріплення решітки, з площини дії моменту - довжину гілки.
Стійкість колони в цілому в площині дії моменту перевіряють за формулою вище, при цьому коефіцієнт φе визначають залежно від умовної приведеної гнучкості λef = λef √Ry / Е і відносного ексцентриситету m. Наведену гнучкість λef обчислюють, як для центрально-стиснутих колон, по формулі вище.
Відносний ексцентриситет для наскрізних колон
де А - площа перерізу віток колони; у - відстань від центра ваги перерізу колони до осі найбільш стислій гілки; Ix - момент інерції перерізу.
Стійкість наскрізної колони як єдиного цілого з площини дії моменту перевіряти не потрібно, так як вона забезпечується перевіркою стійкості в цьому напрямку кожної з гілок.
Розрахунок і конструювання з'єднувальних грат в наскрізних колонах. У стислих колонах завжди бувають деякі невраховуваних розрахунком випадкові або конструктивні ексцентриситети, під впливом яких в центрально-стиснутих колонах виникають згинальні моменти і перерізують сили. Інтенсивність цих згинальних моментів і поперечних сил невідома, так як невідома величина ексцентриситетом, що виникають в реальних колонах.
Тому для визначення розрахункової поперечної сили в центрально-стислих складових наскрізних колонах користуються результатами досліджень, які показали, що поперечна сила залежить від геометричних розмірів колони і матеріалу. Елементи з'єднувальних грат складових стислих стрижнів (колон) розраховують на умовну поперечну силу Qfic. прийняту постійною по всій довжині стержня:
де N- поздовжнє зусилля в складеному стрижні; φ - коефіцієнт поздовжнього вигину, приймається для складеного стержня в площині з'єднувальних елементів.
Умовну поперечну силу Qfic прикладають в кожному вузлі складеного стержня. Вона рівномірно розподіляється між площинами решіток. Таких площин зазвичай дві, в результаті чого на кожну площину діє сила (малюнок нижче):
де β - кут між розкосом і гілкою.
У позацентрово стиснутих наскрізних колонах елементи решітки розраховують на поперечну силу, рівну більшому із значень, визначеному при статичному розрахунку Q або умовного Qfic
Стискають зусилля в розкосі знаходять при розкосу решітці так само, як і в елементах ферми (малюнок нижче):
де Р - кут між розкосом і гілкою.
Схеми для розрахунку сполучних решіток
Розкоси зазвичай виконують з одиночного куточка, що прикріплюється до гілки однієї полицею, в результаті чого виникає конструктивний ексцентриситет і, відповідно, вигинає момент. Це знаходить відображення при перевірці стійкості стиснутого розкосу, напруга в якому не повинно перевищувати розрахункового опору:
де γс = 0,75 - коефіцієнт умов роботи, що враховує одностороннє прикріплення раскоса з куточка; φ - коефіцієнт поздовжнього згину, що визначається по гнучкості розкосу λd = ld / imin; ld - довжина розкосу; imin - мінімальний радіус інерції одиночного куточка; A'd - площа перерізу одного раскоса.
Найменший профіль елементів розкосу решітки, застосовуваний в зварних колонах, равнополочний куточок 45x5. Гранична гнучкість елементів решітки [λ] = 150.
У складених стрижнях з безраскосной гратами планки жорстко пов'язані з гілками. В результаті такої стрижень можна розглядати як безраскосную ферму. Розрахунок планок полягає у визначенні їх перетину і розрахунку прикріплення до гілок. Відстань між планками визначається прийнятої гнучкістю гілки (при підборі перетину) і її радіусом інерції щодо осі 1-1 (див. Малюнок вище). У світлі ця відстань дорівнює:
Планки працюють на вигин від перерізують сили F, яка виникає в результаті дії умовної поперечної сили. Значення F можна отримати з умови рівноваги вирізаного вузла стержня (малюнок вище):
де l - відстань між центрами планок; bef - відстань між осями гілок.
Момент, що вигинає планку в місці її кріплення (там же діє і сила F як реактивна),
У зварних конструкціях планки кріплять до гілок внахлестку кутовими швами, причому значення нахлестки зазвичай становить до 30 мм (див. Малюнок вище).
Ширину планок d призначають з умови її прикріплення. Крім того, вона повинна бути досить жорсткою, тому зазвичай приймають d = (0,5 - 0,75) b, де b - ширина стрижня. Товщину планок призначають конструктивно 6-10 мм в межах (1/10 - 1/25) d.
Міцність кутових швів перевіряють тільки по металу шва (так як зварювання - ручна) по рівнодіюча напрузі від моменту М і перерізують сили F.