- •Введение
- •Исходные данные:
- •1. Расчет настила
- •Проверим принятую толщину листов настила, для чего определим отношение пролета настила к его толщине
- •2. Расчет балки настила
- •2.1.Подбор сечения балки настила
- •2.2.Проверка жесткости балки
- •2.3 Проверка прочности балки
- •3. Расчет главной балки
- •3.1 Подбор сечения главной балки
- •Определяем расчетную погонную нагрузку на главную балку:
- •3.2 Компоновка сечения главной балки
- •3.3 Проверочные расчеты
- •3.3.3 Проверка общей и местной устойчивости главной балки.
- •3.3 Расчет опорного ребра
- •3.4 Опирания и сопряжения балок
- •3.5 Изменение сечения главной балки по длине
- •4. Расчет сквозной центрально-сжатой колонны
- •4.1 Выбор расчетной схемы и типа сечения колоны
- •4.2 Подбор сечения стержня колонны
- •4.3 Расчет колонны относительно свободной оси
- •4.4 Проверка сечения относительно свободной оси
- •4.5 Расчет соединительных планок
- •4.6 Расчет и конструирование базы колонны
- •4.7 Расчет и конструирование оголовка колонны
- •Литература:
4. Расчет сквозной центрально-сжатой колонны
Центрально-сжатые колонны воспринимают вертикальную продольную силу, приложенную по оси колонны, поэтому все поперечное сечение колонны испытывает равномерное сжатие.
Колонна состоит из трех основных частей: оголовка, стержня и базы. При проектировании центрально-сжатых колонн требуется обеспечить устойчивость колонны относительно главных осей ее сечения.
4.1 Выбор расчетной схемы и типа сечения колоны
Расчетная схема колонны определяется способом закрепления ее в фундаменте и способом прикрепления балок, передающих нагрузку на колонну.
Расчетную длину колонны принимаем равной
, (4.1)
где - коэффициент, учитывающий способ закрепления концов колонны; принимаем по таблице 5.1 [7] ;
l - геометрическая длина колонны; принимается равной расстоянию от верха перекрытия до верха фундамента;
, (4.2)
где hn - отметка верха настила; согласно задания м;
h1 = 0,15 м - заглубление базы колонны ниже отметки чистого пола;
hp - строительная высота перекрытия; при сопряжении балок настила с главной балкой в одном уровне
см,
где h - высота главной балки;
hb - высота балки настила;
a1 - выступающая вниз часть опорного ребра;
t - толщина настила;
м.
4.2 Подбор сечения стержня колонны
Стержень сквозной колонны состоит, из двух прокатных двутавров, соединенных между собой планками. Равноустойчивость колонны в обеих плоскостях (х - х и y - y) обеспечиваем 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 ведем относительно материальной оси, а расстояние между ветвями определяем относительно свободной оси. Требуемую площадь сечения центрально - сжатой колонны (при условии обеспечения устойчивости относительно главных осей ее сечения) определим по формуле [2]
, (4.3)
где N - сила, действующая на колонну, кН;
- коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости колонны.
Принимаем = 35 [1]. .
см2.
Требуемый радиус инерции сечения стержня колонны относительно материальной оси i определяем из формулы ; при этом учитываем, что гибкость относительно материальной оси равна расчетной гибкости
см.
По полученным значениям (площадь сечения и требуемый радиус инерции) по сортаменту (таблица 3.1) [7] принимаем подходящий профиль проката.
Принимаем два двутавра № 45: см2; см; см;см4; см;см;см.
Проверку устойчивости принятого стержня ведем по формуле
, (4.4)
где x – коэффициент, определяемый по действительной гибкости ;.
кН/см2
–условие выполняется. Недонапряжение составляет
, что допустимо.
4.3 Расчет колонны относительно свободной оси
Определяем расстояние между ветвями колонны из условий равноустойчивости колонны в двух плоскостях . Принимаем гибкость ветви
1 = 30.
Требуемое значение гибкости относительно свободной оси
. (4.5)
.
Соответствующий полученной гибкости радиус инерции см. Требуемое расстояние между ветвямисм, где- Коэффициент зависящий от типа сечения ветвей [5];=0,60 – для сечения из двух двутавров. Принимаемсм (полученное расстояние должно быть не менее двойной ширины полок двутавров плюс зазор, необходимый для оправки внутренних поверхностей стержня).