 |
Подбор сечения стержня сплошной сварной колонны.
|
|
|
|
Пример.
Материал конструкции – сталь С245 с расчетным сопротивлением Ry = 240 Мпа (табл. 51*), коэффициент условий работы gс = 1. Расчетное значение продольного усилия сжатия в колонне:
N = 2×Qmax×1,01 = 2×1434×1,01 = 2897 кН.
Конструктивная длина стержня колонны на основе заданной отметки верха перекрытия Н=10 м:
где h3 = 70 см – заглубление колонн ниже нулевой отметки;
h = 174 см – высота сечения главной балки;
hб.н. = 33 см – высота сечения балки настила;
tн = 1 см – толщина металлического настила.
Принимается двутавровое составное (сварное) сечение стержня колонны из трех листов. Для двутаврового сечения ix = 0,43×h, а iy = 0,24×b (h – высота сечения, b – ширина сечения). Для обеспечения равноустойчивости стержня колонны, относительно главных осей симметрии (х – х и y – y), уменьшается расчетная длина колонны относительно оси y – y, путем постановки вертикальных связей между колоннами по схеме, приведенной на рис. 11. Расчетные длины стержня колонн:
относительно оси x –x:
llf ,x= m×lk = 1× 860 = 860 см,
относительно оси y – y:
llf ,y= m×lk/2 = 1× 860/2 = 430 см.
Задается гибкость стержня колонны l = 45. Условная гибкость стержня:
По табл. 72 находится соответствующее значение коэффициента продольного изгиба j = 0,827.
Геометрические характеристики поперечного сечения стержня колонны.
Необходимая площадь сечения:
радиусы инерции сечения:
iтр,х = lef,x / l = 860 / 45 = 19,1 см;
iтр,y = lef,y / l = 430/45 = 9,55;
высота сечения (см. табл.8.1. [ 3]):
hтр = iтр,х/a1 = 19,1/0,43 = 44,5 см;
ширина сечения:
bтр = iтр,y/0,24 = 9,55/0,24=44,8см.
Рис. 12. К определению расчетной длины колонны.
Компоновка сечение:
Принимается высота стенки hw = 450 мм, равная ширине листа широкополосной универсальной стали (по ГОСТу 82-70*), а ширина поясного листа 420 мм. Из условия местной устойчивости при 
(п.7.14*) отношение расчетной высоты стенки к толщине [4]:
|
|
|
Толщина стенки tw=hw/48,3 = 45/48,3 = 0,93 см. Поскольку сечение с такой толстой стенкой неэкономично, принимается tw = 8 мм и включается в расчетную площадь сечения стержня колонны два крайних участка стенки шириной по:
Требуемая площадь полки:
Aтр,п = (Aтр - 2×с×tw)/2 = (145 - 2×15,23×0,8)/2 = 60,3 см2.
Тогда толщина полки:
tf = Aтр,п/bf = 60,3/42 = 1,43 см.
Из условия местной устойчивости свесов полок (п. 7.23*):
Толщина поясного листа из условия устойчивости:
Принимаются поясные листы из широкополосной универсальной стали (по ГОСТу 82-70*) сечением 420´14 мм. Тогда h = hw + 2tf = 45 + 2×1,4 = 47,8 см.
Геометрические характеристики сечения:
Площадь сечения:
A = 2×bf×tf + hw×tw = 2×42×1,4 + 45×0,8 = 153,6 см2;
Приведенная площадь сечения:
Аred = 2×bf×tf + 2×c×tw = 2×42×1,4 + 2×15,23×0,8 = 141,97 см2
Рис. 14. Сечение сплошной колоны.
Момент инерции сечения относительно оси x – x:
то же, относительно оси y – y:
радиусы инерции:
гибкости:
lх = lef,x/ix = 860/21,25 = 40,5;
ly = lef,y/iy = 430/10,6 = 40,5.
Для ly = 40,5 коэффициент продольного изгиба j = 0,890:
Недонапряжение в сечении:
Так как:
то укрепление стенки колонны поперечными ребрами жесткости не требуется [5]. Принимается bh = 60 мм; толщина реира:
Подбор сечения сквозной колонны балочной площадки.
Стержень сквозной центрально-сжатой колонны образуется из двух прокатных швеллеров или двутавров, соединенных между собой решеткой. В центрально-сжатых колоннах рекомендуется безраскосная решетка. Соединительные планки проектируется из листов или отрезков швеллеров.
Пример. Материал конструкции – сталь С245 с расчетным сопротивлением Ry=240 МПа (табл. 51*).
Расчетное значение продольного усилия сжатия в колонне:
N = 2×Qmax×1,01 = 2×1434×1,01 = 2897 кН.
Принимается шарнирное закрепление концов колонны, тогда в соответствии с принятым характером закрепления коэффициент приведения длины m = 1. Конструктивная длина стержня колонны lк = 860 см (см. п. 3.1).
|
|
|
Расчетные длины стержня колонны:
Lx = ly =m× l к = 1×860 = 860 см.
|
|
|
