4. Расчет и конструирование колонны

4.1. Расчетные длины колонны

1. Д

   

   Рис.4.1. Сечения колонны

   ля ступенчатых колонн расчетные длины в плоскости рамы определяются раздельно для нижней и верхней частей колонны:

(4.1)

(4.1а)

где - коэффициенты приведения длин соответственно для верхней и нижней частей колонны (рис.4.1).

Если отношение продольных усилий в нижней и верхней частях колонны и отношение длинто эти коэффициенты определяются по [2. табл.18], для случая "конец закреплен только от поворота" .

При этом за принимается наибольшее усилие в нижней части колонны (сечение) из всех комбинаций нагрузок, а за величину также принимается наибольшее усилие из всех комбинаций нагрузок, но для верхней части колонны (сечение ), [2, п, 6.11*].

Если отношение усилий и длин выходит за указанные пределы, то расчетные длины определяются в соответствии с [2. прил.6]. В этом случае определяется по [2. табл.68] в зависимости от отношения и величины

где и- моменты инерции сечений и длины соответственно верхнего и нижнего участков колонны,. Коэффициент расчетной длиныопределяется по формуле:

(4.2)

2

Рис.4.2. Расчетные длины колонны

. Расчетные длины колонны из плоскости рамы принимаются равными расстоянию между закреплениями колонны из плоскости рамы от смещения вдоль здания. Этими закреплениями являются фунда-менты, подкрановые и тормозные конструкции, шатер покрытия (рис.4.2). В отдельных случаях могут устанавливаться горизонтальные распорки между колоннами посредине или в третях высоты.

Расчетные длины колонны для верхней и нижней ее частей принимаются равными:

(4.3)

(4.3а)

4.2. Подбор сечения верхней части колонны

С

Рис.4.3. Сечение верхней

части колонны

ечение верхней части колонны принимается в виде сварного симмет­ричного в двух плоскостях двутавра. Схема сечения представлена на рис. 4.3.

4.2.1. Последовательность подбора сечения.

1. Для комбинации с наиболь-шим (по абсолютной величине) ядровым моментом (в пределах верхней части колонны)

в сечениях 3-3 или 4-4 выписываются расчетные усилия и. Определяется эксцентриситет

2. Для заданной стали из [2, табл. 51*] или табл. 20 прил.1 выписывается значение расчетного сопротивления . Так как предварительно толщина листа полки неизвестна,принимается для толщины листа, а при проверке сечениянеобходимо скорректировать по фактическим толщинам.

3. Для предварительного определения площади внецентренно сжатого сечения используется приближенная формула проф. Ясинского Ф.С., при подстановке в которую имеет следующий вид:

(4.4)

где - здесь и далее коэффициент условий работы, определяемый по [12. табл.6*].

4. Компоновка сечения начинается с назначения толщины стенки . Из условия коррозии в соответствии с [10. прил.13] принимаетсямм. Высота стенкипринимаем близкой ки увязывается с сортаментом универсальной прокатной листовой стали (табл.9 прил.1).

5. Определяется требуемая площадь полки:

(4.5)

Ширина полки принимается в соответствии с условием

 (4.6)

и также согласуется с сортаментом листовой стали, тогда требуемая толщина полки

(4.7)

Величина увязывается с сортаментом и принимается мм. Принятое сечение со всеми размерами вычерчивается в пояснительной записке.

6. Для принятого сечения определяются геометрические характеристики: а также гибкости:

(4.8)

(4.9)

7. Находится относительный и приведённый эксцентриситеты:

(4.10)

(4.11)

где - коэффициент влияния формы сечения [2, табл. 73] учитывaющий степень ослабления сечения пластическими деформациями.