- •Металлические конструкции
- •Рекомендовано к опубликованию
- •Одобрено кафедрой «Строительные конструкции, здания и сооружения» «8» марта 2008 г., протокол № 6
- •212005, Г. Могилев, пр. Мира, 43.
- •1 Конструкция рабочей площадки
- •2 Расчет настила
- •2.1 Стальной настил
- •2.1.1 Расчет настила на изгиб
- •2.1.2 Расчет настила на изгиб с распором
- •2.2 Железобетонный настил
- •3 Расчет балки настила
- •3.1 Подбор сечения балки настила
- •3.2 Проверка несущей способности балки
- •3.3 Проверка жесткости балки
- •4. Расчет главной балки
- •4.1.4 Компоновка сечения главной балки
- •4.2 Проверочные расчеты
- •4.2.1 Проверка прочности балки по нормальным и касательным
- •4.2.2 Проверка жесткости главной балки
- •4.2.3 Проверка общей и местной устойчивости главной балки
- •4.3 Расчет опорного ребра
- •4.4 Опирания и сопряжения балок
- •4.4.1 Этажное сопряжение балок настила с главной балкой
- •4.4.2 Сопряжение балок настила с главной балкой в одном уровне
- •4.5 Изменение сечения главной балки по длине
- •5 Расчет сквозной центрально-сжатой колонны
- •5.1 Выбор расчетной схемы и типа сечения колоны
- •5.2 Подбор сечения стержня колонны
- •5.3 Расчет колонны относительно свободной оси
- •5.4 Проверка сечения относительно свободной оси
- •5.5 Расчет соединительных планок
- •5.6 Расчет и конструирование базы колонны
- •5.7 Расчет и конструирование оголовка колонны
- •Список литературы
5.2 Подбор сечения стержня колонны
Стержень сквозной колонны состоит, как правило, из двух прокатных профилей (двутавров, швеллеров, двутавра и швеллера), соединенных между собой планками или решетками. Равноустойчивость колонны в обеих плоскостях (х - х и y - y) обеспечивают раздвижкой ветвей на такое расстояние, чтобы приведенная гибкость ef по свободной оси была не более гибкости колонны по материальной оси (efx). Расчет сечения сквозной колонны ведут относительно материальной оси, а расстояние между ветвями определяют относительно свободной оси.
Требуемую площадь сечения центрально - сжатой колонны (при условии обеспечения устойчивости относительно главных осей ее сечения) можно определить по формуле [2]
, (5.4)
где N - сила, действующая на колонну, кН;
- коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости колонны.
Для сквозных колонн с расчетной нагрузкой до 1500 кН, длиной 5 – 7 м в предварительных расчетах гибкость можно принять в пределах = 60...90, для более мощных колонн с нагрузкой 2500 – 3000 кН - = 40...60 [1].
Требуемый радиус инерции сечения стержня колонны относительно материальной оси i определяем из формулы ; при этом учитываем, что гибкость относительно материальной оси равна расчетной гибкости. По полученным значениям (площадь сечения и требуемый радиус инерции) по сортаменту (таблицы 3.1 и 3.2) принимаем подходящий профиль проката. Если эти величины по сортаменту не будут совпадать в одном профиле (из-за неудачно заданной гибкости), следует взять профили, в которых величины А и i имели бы значения, наиболее близкие к найденным.
Проверку устойчивости принятого стержня ведем по формуле
, (5.5)
где x – коэффициент, определяемый по действительной гибкости .
Перенапряжение не допускается, а недонапряжение должно быть минимальным.
Если сечение удовлетворяет условию устойчивости относительно материальной оси, то следующий этап - расчет относительно свободной оси «у-у».
Расчет сквозной колонны относительно свободной оси заключается в определении расстояния «в» между ветвями
5.3 Расчет колонны относительно свободной оси
Определяем расстояние между ветвями колонны из условий равноустойчивости колонны в двух плоскостях . Гибкость ветви для колонн с соединительными планками рекомендуется приниматьу1 = 30..35, но не более 40. Требуемое значение гибкости относительно свободной оси
(5.6)
Рекомендуется соблюдать требование еf1 х, в противном случае возможна потеря несущей способности ветви ранее потери устойчивости колонны.
Соответствующий полученной гибкости радиус инерции . Требуемое расстояние между ветвями. Коэффициентзависит от типа сечения ветвей [4];
=0,44 – для сечения из двух швеллеров, поставленных полками внутрь;
=0,60 – для сечения из двух двутавров;
=0,60 – для сечения из двух швеллеров, поставленных полками наружу.
Расстояние в свету между соединительными планками колонны должны удовлетворять условию . Значение b должно быть увязано с допустимым габаритом колонны, а также с необходимым зазором между полками ветвей (min 100 мм).
Назначают размеры соединительных планок (по данным проектирования принимают ).