 |
Конструктивная схема Расчетная схема
|
|
|
|
     | |||
 | |||
– расчетная длина стержня колонны при условии шарнирного закрепления на фундаменте
,
где Н – высота этажа от пола до низа главной балки (см.задание); hz»700 мм – высота заделки от обреза фундамента до уровня пола 1-го этажа; hг.б – высота главной балки.
Задаемся типом сечения – двутавровое сварное.
Для определения расчетной продольной силы в наиболее нагруженном сечении колонны N определяем грузовую площадь Агр.
,
L1, L2 – по заданию
Расчетная продольная сила N
где Агр – грузовая площадь;
– см. расчет второстепенной балки;
– по заданию;
– по заданию;
– площадь сечения главной балки;
– объемный вес металла, равный 78,5 кН/м3;
– линейная плотность металла второстепенной балки по сортаменту;
– коэффициент надежности по нагрузке для металлических конструкций, табл. 1 [2];
– количество этажей по заданию;
– по заданию;
– по заданию;
– полное расчетное значение снеговой нагрузки [2, табл. 4];
– средняя высота колонны в пределах одного этажа;
;
– высота этажа по заданию; 
– высота главной балки по расчету;
1 кН/м – ориентировочный вес погонного метра стержня колонны.
Требуемая площадь сечения колонны определяется из условия устойчивости центрально-сжатого стержня.
Расчетное сечение:
,
где j – коэффициент продольного изгиба для предварительного расчета принимаем (при l =90) по табл. 72 [1].
Размеры полок и стенки должны отвечать конструктивным требованиям:
1. 
– площадь сечения одной полки;
– площадь сечения стенки.
2. 
.
3. 
; отсюда 
,
отсюда 
.
Расчет колонны на устойчивость
Для принятых размеров сечения колонны определяем его фактические геометрические характеристики.
|
|
|
Площадь сечения:
.
Моменты инерции относительно центральных осей
;
.
Из полученных значений моментов инерции устанавливаем меньшее 
.
Определение минимального радиуса инерции сечения
.
Гибкость стержня колонны
, но не более 120.
В зависимости от l max определяем коэффициент продольного изгиба j min по табл. 72 [1].
Проверка устойчивости выполняется по формуле
.
Сечение считается подобранным, если недонапряжение не превышает 5 %.
Проверка местной устойчивости элементов колонны
Для стенки колонны:
при 
;
при 
>0,8 
, но не более 
;
где 
– приведенная гибкость.
Для полки колонны:
,
где 
;
.
При невыполнении условия необходимо изменить размеры полки и повторить проверку.
База колонны с траверсами
Определение размеров опорной плиты
Расчетная продольная сила N в колонне на уровне базы определяет размеры опорной плиты колонны.
Требуемая площадь опорной плиты, обеспечивающая передачу усилия от колонны на фундамент:
,
где Rв – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию по 1 группе предельных состояний, принимаемое равным 0,765 кН/см2 для класса бетона В12,5; gф – коэффициент увеличения Rв в зависимости от соотношения площади верхнего обреза фундамента и рабочей площади опорной плиты Аф и Апл .
Принимаем 
,
.
Опорная плита принимается квадратной
.
Уточнив по сортаменту размеры плиты, определяем фактическое реактивное давление со стороны фундамента:
.
Расчет траверс опорной плиты и ребер жесткости
Задавшись толщиной траверс tтр =10-14 мм, определяем высоту траверс из условия прочности сварных швов, прикрепляющих траверсы к стержню колонны:
– при срезе по металлу шва:
;
– при срезе по металлу границы сплавления:
,
при этом kш принимать
Все обозначения см. разд. 3.4. Полученная hтр не должна превышать
|
|
|
(мм).
Для равномерной передачи нагрузки от колонны на опорную плиту базы кроме траверс устанавливают ребра жесткости высотой 
толщиной 
мм.
|
|
|
