4.3. Проверка сечения колонны.

Для принятого сечения определяем фактические геометрические характеристики А, Ix, Iy, ix, iy и проводим проверки.

;

,

Проверка прочности:

,

Проверка общей устойчивости выполняется по формуле:

где φmin – определяется по максимальной величине из λ_x и λ_y;

=56.52.

принимаем φmin = 0.821, тогда , 16,89 кН/см² <24 кН/см².

Расчет планок.

Расчет планок центрально-сжатых колонн и их соединений ведут на усилия, возникающие от условной поперечной силы, которую принима­ют постоянной по всей длине колонны:

кН

Условная поперечная сила распределяет­ся поровну между планками двух граней:

В каждой планке ,как в стойке безраскосной фермы возникает поперечная сила

и изгибающий момент в месте прикрепления к ветвям

Проверка прочности планок:

Сварные угловые швы, прикрепляющие планки к ветвям колонны, рассчитывают на совместное действие усилий в планке M_s и F_s по форму­лам (проверка прочности по металлу шва):

Стержень колонны должен укрепляться сплошными диафрагмами, располагаемыми у концов отправочного элемента и по длине колонны не реже чем через 4 м . Диафрагмами служат опорные плиты базы и оголовка колонны.

4.4. Конструирование и расчет оголовка колонны.

Следуя рекомендациям, располагаем главные балки на колонне сверху с передачей нагрузки на вертикальные консольные ребра.

kf – принимаем по наименьшей толщине свариваемых элементов, но не менее 6мм; =8 мм;= 0,9

Высоту ребер hf назначаем из условия прочности сварных швов, крепящих ребра к стенке колонны, не менее 0.6•h, где h – высота сечения колонны:

, hs  0.6•h, ,

где N – продольная сила в колонне, =180 мПа;

= 86.69 см,

22.67 см, примем hs.=23 см

Принятая высота ребра ограничивается величиной:

Толщину ребра ts назначаем из условия среза:

, где Q = N/2, Q = 1123.623/2 = 561.81 кН, а R_s=0.58• R_y R_s =13.92

см назначаем =28 мм

Ширину ребра bs назначаем не менее половины ширины опирающегося торца ребра балки и может выходить за поперечный габарит колонны для приема элементов связей.

Пусть bs = 280/2=140мм. Пусть bs=140мм

Принятая толщина и ширина ребра должны удовлетворять условию сопротивления смятию торца под давлением опорного ребра балки и условию обеспечения местной

устойчивости. Из условия смятия:

где Rp – определяем СНИП (табл. 51*), R_p=R_u, a R_u=360 мПа;

bсм – расчетная длина площадки смятия;

bсм = bs + 2•t,

bs – ширина опорного ребра балки;

t – толщина опорной плиты колонны (t=20 мм);

bсм = 14 + 2•2= 18 см,

1.733, Примем18 мм

Из условия местной устойчивости:

, ,

Проверяем стенку колонны на прочность по срезу в сечениях, где примыкают консольные ребра:

, где =33,31 а =13,92

т.к. проверка не выполняется, принимаем =2,8 см ,

тогда =13,08кН/см²

13.45 кН/см²  13.92 кН/см².

Низ опорных ребер обрамляется горизонтальными поперечными ребрами, чтобы придать жесткость ребрам, поддерживающим опорную плиту, и укрепить от потери устойчивости стенку стержня колонны.