Подбор сечения стержня колонны

Исходные данные. Расчетная продольная сила N = 2V_г.б. = 2∙436,6 = 873,2 кН. Материал колонны – сталь марки 18кп, R_у =235 МПа, коэффициент условий работы γ_с = 1,0, коэжффициент надежности по назначению γ_п = 1,0

Высота главной балки на опоре h_о = h + 20 = 1032 + 20 = 1052 мм

Высота балки настила h_б.н. = 240 мм(№24). Толщина настила t_н = 8 мм

Заглубление низа опорной плиты базы колонны от уровня пола – 500 мм.

Геометрическую длину колонны определяем по формуле

L_с = Н – (h_о + h_б.н. + t_н)+ 500 = 9600 – (1052 +240 + 8) + 500 = 8800 мм

Принимаем шарнирное сопряжение главных балок с верхом колонны и шарнирное сопряжение с фундаментом

Расчетная длина стержня

L_еf = μ L_с = 1∙8,8 = 8,8 м

Предварительно назначаем гибкость стержней колонны λ = 60 и находим соответствующее = 0,805

Определяем требуемую площадь поперечного сечения стержня колонны

 

А_тр = = = 46,16 см²

Требуемый радиус инерции сечения стержня колонны

I_тр = = = 14,67 см

Требуемая ширина сечения (полки)

= = = 61,1 см

Принимаем размеры сечения = 60 см, h = = 60 см

Определяем геометрические характеристики принятого поперечного стержня колонны

- площадь поперечного сечения

А = 2 ∙t_f + h_wt_w = 2∙60∙2 + 56∙1 =296 см² А_тр = 46,16 см²

- момент инерции сечения относительно оси У-У

I_у = = = 72000 см⁴

- радиус инерции сечения относительно оси У-У

= = = 15,6 см

Определяем гибкость стержня и коэффициент продольного изгиба

= = = 56,4 = 0,864

Проверяем напряжение в стержне колонны

σ = = = 34,15 МПа = 230 МПа

Проверяем местную устойчивость стенки и полок стержня колонны

= λ = 56,4 = 1,89

При λ = 1,89 2,0, = 1,30 + 0,15∙ = 1.3 + 0,15∙1,89² = 1,83

Наибольшее отношение расчетной высоты стенки h_еf к ее толщине t

= = 1,83 = 59,7

Действительное отношение расчетной высоты стенки к ее толщине

= = = 56

Местная устойчивость стенки обеспечена, так как = 56 59,7

Действительное отношение расчетного свеса полки к ее толщине

= = = 14,75

Местная устойчивость обеспечена, так как = 14,75 16,2