Расчет колонны сквозного сечения - Проектирование балочной клетки

Колонна проектируется сквозного сечения их двух ветвей, выполненных из швеллеров, соединенных планками.

В случае сквозной колонны ось х проходит через стенки швеллеров и называется материальной, а ось у проходит через соединительные планки и называется свободной (нематериальной).

составное сквозное сечение колонны

Рисунок 14. Составное сквозное сечение колонны

Подбор сечения сквозной колонны начинается с расчета на устойчивость относительно материальной оси х.

Первоначально задается гибкость, для которой, согласно СП 16.13330-2011 "Стальные конструкции" по п. 7.1.3 определим коэффициент устойчивости при центральном сжатии.

;

;

.

Определим требуемую площадь сечения колонны из условия устойчивости относительно материальной оси:

см2.

Определим радиус инерции относительно оси х:

;

Данному значению площади и радиусу инерции соответствует сечение из двух швеллеров №33У по сортаменту с площадью, и радиусом инерции ; ; .

Выполним проверку устойчивости относительно материальной оси, по формуле:

,

Где - определяется в зависимости от, по СП 16.13330-2011 "Стальные конструкции".

,

;

.

,

Проверка выполняется, и устойчивость стержня колонны относительно материальной оси обеспечена.

Геометрические характеристики швеллера №33У:

A=46,5 см2;

IХ=13,1см;

IY=2,97см;

JX=7980 см4;

JY=410 см4;

WX=484 см3;

B=10,5 см;

H=33 см;

S=0,7 см;

T=1,17 см.

Расчет на устойчивость относительно свободной оси у.

Определяем расстояние между ветвями колонны из условия равноустойчивости колонны лEf= лX.

Где л1 - гибкость отдельной ветви на участке между планками относительно собственной оси, которая вычисляется по формуле:

Где l1 - расстояние между осями планки;

Можем принять, что i1 = iY0, и определить расстояние между планками l1.

Принимаем l1=100 см, тогда

Момент инерции сечения относительно оси У можно определить по теореме Штейнера:

Из данного уравнения выражаем и вычисляем значение расстояния между собственными осями элементов:

Принимаем b=400 мм.

Определим геометрические характеристики полученного сечения из двух швеллеров №33У.

Радиус сечения стержня относительно свободной оси:

Для того, чтобы определить величины, связанные с сечением соединительных планок, необходимо задаться поперечными размерами планок. Высота планки назначается равной 0,5ч0,75 ширины колонны, принимаем hS =25 см. Толщина планки назначается равной 0,04ч0,06 ее высоты, принимаем tS =1 см.

Момент инерции планки относительно собственной оси:

Приведенная гибкость стержня колонны определяется по табл.8 [1] в зависимости от отношения погонных жесткостей планки и ветви:

В этом случае приведенная гибкость стержня колонны определяется по формуле:

Следовательно, цХ=0,859.

Проверяем действующее напряжение:

Устойчивость колонны обеспечена.

Похожие статьи




Расчет колонны сквозного сечения - Проектирование балочной клетки

Предыдущая | Следующая