Пример 15. Подобрать сечение стержня сплошной колонны

Исходные данные см. пример 4. Материал - сталь класса С235, лист t = 4÷20 мм. R_y = 23 кН/см².

Принимаем шарнирное закрепление концов колонны, как показано на рисунке 17 (коэффициент μ=1). Геометрическая длина колонны равна отметке верха настила (из задания) за вычетом толщины настила t_н, высоты балки настила и главной балки h_г.б., с учетом выступающей части опорного ребра 2см, загрубления колонны ниже отметки чистого пола на 0,6 м и составляет м (рис. 17,а).

Усилие в колонне кН.

Рисунок 17 – К определению расчетной длины колонны

Определяем ориентировочную требуемую площадь сечения по формуле (4.1) при g_с = 1

см²

Закрепление концов колонны шарнирное, поэтому коэффициент расчетной длины колонны μ =1 и её расчетная длина в обоих направлениях

м

Проектируя колонну с гибкостью, равной примерно l=60, по таблице 2 найдём наименьшие размеры h и b_f, рис. 16а

см

см

Таблица 2 – Коэффициенты для определения размеров сечений колонн.

Схема сечения
	0,43	0,38	0,38	0,39
	0,24	0,44	0,60	0,52

Поскольку ширину колонны b_f не рекомендуется принимать больше высоты h, а толщину стенки принимают обычно мм и толщину поясов , то компонуем сечение колонны с см.

Принимаем:

пояса – 2 листа 420×14 мм, площадью 2A_f=2×42×1,4=117,6 см²

стенка – 1 лист 460×9 мм, площадью A_w=4,6×0,9=41,4см², рис. 18

Площадь сечения колонны см².

Рисунок 18 – Сечение сплошной колонны

Находим геометрические характеристики принятого сечения:

см⁴;

см;

см.

Гибкость колонны в обоих направлениях будет соответственно равна:

По большей из гибкостей находим коэффициент продольного изгиба (табл. П.Б.16) и проверяем устойчивость стержня колонны по формуле (4.1)

кН/см²< R_y =23 кН/см².

Недонапряжение составляет

(рекомендуется не более 5%)

Местную устойчивость полки стержня колонны проверяем по формуле (4.3)

;

;

0,49<0,41.

Местная устойчивость обеспечена

Местную устойчивость стенки стержня колонны проверяем по формуле (4.2) при

1,71<1,74

Местная устойчивость стенки стержня колонны обеспечена. Таким образом, подобранное сечение удовлетворяет требованиям общей и местной устойчивости и может быть выполнено с помощью автоматической сварки.

Для укрепления контура сечения и стенки колонны ставятся поперечные ребра жесткости на расстоянии (2,5¸3) h_w одно от другого. Размеры поперечных ребер жесткости:

ширина мм;

толщина мм.

Поиск по сайту: