- •1 Расчет настила
- •2 Расчет балки настила
- •2.1 Подбор сечения балки настила
- •2.2 Проверка несущей способности балки
- •2.2.1 Проверка прочности балки
- •2.3 Проверка жесткости балки
- •3 Расчет главной балки
- •3.1 Подбор сечения главной балки
- •3.1.2 Определение усилий.
- •3.1.3 Подбор сечения балки.
- •3.1.4 Компоновка сечения главной балки
- •3.2 Проверочные расчеты
- •3.2.2 Проверка жесткости главной балки.
- •3.3 Изменение сечения главной балки по длине
- •3.4 Расчет опорного ребра
- •3.5 Опирания и сопряжения балок
- •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
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 ;
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:
(4.3)
где h - высота главной балки;
a1 - выступающая вниз часть опорного ребра;
t - толщина настила;
hp=146+2+1=149 см
см
см
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:
, (4.4)
где N - сила, действующая на колонну
кН;
- коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости колонны.
Принимаем = 60, .
см2
Требуемый радиус инерции сечения стержня колонны относительно материальной оси i определяем из формулы (4.5) при этом учитываем, что гибкость относительно материальной оси равна расчетной гибкости
(4.5)
см
По полученным значениям (площадь сечения и требуемый радиус инерции) по сортаменту принимаем подходящий профиль проката.
Принимаем два двутавра № 45: см2; см;см;см4; см;см;см,см4.
Проверку устойчивости принятого стержня ведем по формуле(4.6):
, (4.6)
где x – коэффициент, определяемый по действительной гибкости
.
кН/см
21.00<кН/см– условие выполняется.
4.3 Расчет колонны относительно свободной оси
Определяем расстояние между ветвями колонны из условий равноустойчивости колонны в двух плоскостях . Принимаем гибкость ветви1 = 30.
Требуемое значение гибкости относительно свободной оси
(4.7)
Соответствующий полученной гибкости радиус инерции см
Требуемое расстояние между ветвями найдем по формуле (4.8)
(4.8)
где - коэффициент, зависящий от типа сечения ветвей;=0,60 – для сечения из двух двутавров
b=23.41/0.6=39.02см
Принимаем см (полученное расстояние должно быть не менее двойной ширины полок двутавров плюс зазор, необходимый для оправки внутренних поверхностей стержня).