Конструирование и расчет центрально сжатой колонны, Выбор типа сечения стержня колонны, Проектирование сквозной центрально сжатой колонны, Конструирование и расчет стержня колонны - Рабочая площадка промышленного здания

Выбор типа сечения стержня колонны

Тип сечения стержня колонны выбирают в зависимости от действующей нагрузки. Колонны сквозного сечения из двух двутавров или швеллеров принимаются, как правило, при нагрузках N < 6000 кН, а при больших нагрузках - колонны сплошного сечения в виде прокатных или сварных двутавров.

Проектирование сквозной центрально сжатой колонны
Конструирование и расчет стержня колонны

Расчетная схема колонны проведена на рисунке 17, а. Определяем фактическую длину колонны, учитывая, что база заглублена ниже отметки уровня пола на 600...800 мм (рисунок 17, б):

Где HВн - отметка верха настила; tН = 6 мм - толщина настила; h = 1660 мм - высота главной балки; A = 20 мм - выступающая часть опорного ребра главной балки.

А) б)

Рисунок 17 - Расчетная схема колонны (а); к определению расчетной длины колонны при схеме сопряжения в одном уровне (б)

Принимаем шарнирное сопряжение колонны с фундаментом и с главной балкой. Расчетная длина колонны в обеих плоскостях при шарнирном опирании стержня в верхнем и опорном узле равна:

Расчетная нагрузка на колонну:

Где qP - расчетная нагрузка на главную балку (кН/м); 1,01 - коэффициент, учитывающий собственный вес колонны; L - пролет главной балки.

Задаемся гибкостью = 40 и по таблице 72 [1] для стали С235 при RY = 23 кН/см2 толщина фасонного проката 2...20 мм, определяем = 0,897. Определяем требуемую площадь сечения:

Где С = 1 и в дальнейшем при написании формул опускается.

сечение сквозной колонны

Рисунок 18 - Сечение сквозной колонны

Принимаем по [6] сечение из двух двутавров №36 (рисунок 18). Геометрические характеристики сечения двутавра: AДв= 61,9 см2, JX дв = 13380 см4, iX дв = 14,7 см, JY дв = 516 см4, iY дв = 2,89 см.

Проверяем сечение относительно материальной оси (ось Х). Гибкость колонны:

По таблице 72 [1] Х = 0,916. Устойчивость колонны относительно материальной оси:

Недонапряжение составляет:

Из условия равноустойчивости колонны относительно обеих осей (Х и У) принимаем Х = Ef . Для двухветвевых стержней необходимо учитывать повышенную гибкость относительно свободной оси (ось У) за счет деформативности решетки. Задаемся гибкостью ветви 1 = 25 (рекомендуется 20...40) и определяем требуемую гибкость относительно оси У:

После чего вычисляем требуемый радиус инерции:

.

По таблице 3 [8] определяем коэффициент Y = 0,52 и вычисляем требуемую ширину сечения:

Принимаем b = 42 см. Зазор b1 между полками двутавров не должен быть менее 15,0 см из условия окраски внутренних поверхностей колонны. Проверяем условие:

Где bп = 14,5 см - ширина полки двутавра №36.

Проверяем сечение относительно оси У. Требуемая длина ветви:

Принимаем окончательно длину ветви L1 = 72 см. Уточняем ее гибкость:

Сечение планки рекомендуется hS = 0,5b...0,75b = 0,5*42...0,75*42 = 21...31,5 см. Принимаем hS = 25 см. Толщина рекомендуется tS = (1/10...1/25)hS = (1/10...1/25)250 = 25...10 мм. Принимаем tS = 10 мм.

Момент инерции планки:

Длину планки принимаем на 6...8 см больше величины зазора:

Определяем момент инерции сечения колонны относительно оси У:

Определяем соотношение погонной жесткости планки к погонной жесткости ветви:

В соответствии с таблицей 7 [1] при таком соотношении приведенная гибкость определяется по формуле:

Где Y - гибкость стержня относительно свободной оси:

Вычисляем по приведенной гибкости коэффициент У = 0,919 по таблице 72 [1] и проверяем устойчивость стержня относительно свободной оси:

Устойчивость стержня относительно свободной оси обеспечена.

Похожие статьи




Конструирование и расчет центрально сжатой колонны, Выбор типа сечения стержня колонны, Проектирование сквозной центрально сжатой колонны, Конструирование и расчет стержня колонны - Рабочая площадка промышленного здания

Предыдущая | Следующая