5.2 Загальні положення розрахунку колони

Розрахунок колони ОВБ полягає у тому, що треба пі­дібрати перерізи суцільної верхньої та наскрізної ниж­ньої частин колони. Співвідношення жорсткостей верхньої та нижньої частини колони становить . Матеріал колони та всіх її вузлів  сталь марки Вст3кп2 (клас С235). Бетон фундаменту класу В15.

3. Визначення розрахункових довжин колони

• У площині рами.

Розрахункові довжини для верхньої та нижньої частин колони у площині рами визначаємо за формулами:

, де

,  відповідно геометрична довжина нижньої та верхньої частини колони.

 коефіцієнти приведення довжини.

Коефіцієнт розрахункової довжини приймаємо згідно з ( [3], с.76, дод.6, табл. 67) в залежності від співвідношення та величини , де

 відношення максимальної величини поздовжньої сили у нижній частині колони до відповідної у верхній.

Тоді .

Коефіцієнт розрахункової довжини визначаємо за формулою:

.

Таким чином розрахункові довжини будуть становити:

• З площини рами.

Розрахункові довжини для верхньої та нижньої частин колони з площини рами визначаємо за формулами:

, де

,  відповідно геометрична довжина нижньої та верхньої частини колони.  висота підкранової балки.

 коефіцієнти приведення довжини. Вони становлять .

Таким чином розрахункові довжини будуть становити:

3. Розрахунок верхньої частини колони

Переріз верхньої частини колони приймаємо з прокатного норма­льного двотавру висотою . Визначаємо приблизну по­трібну площу перерізу за формулою, приймаючи для попе­редніх розрахунків .

.

З а сортаментом ( [1], с. 338 ) приймаємо потріб­ний переріз двотавру  №50Б1. Виписуємо його геометри­чні характеристики:

; ; ; ; ;

; ; ;

; .

Визначаємо гнучкість стриженя колони у площині та з площини рами:

; .

Отримані значення менше ніж гранична гнучкість, яка становить для стиснутих основних колон . Визна­чаємо умовну гнучкість стрижня колони у площині рами:

,

де  модуль пружності першого роду для сталі.

Для перевірки стійкості верхньої частини колони у площині дії моменту попередньо знаходимо відносний екс­центриситет за формулою:

.

Приведений відносний ексцентриситет знаходимо за формулою:

,

де  коефіцієнт впливу форми перерізу, який визначаємо за ( [3], с. 81, табл. №73). Для користування цією таблицею знаходимо відношення площі полички прийнятого двотавра до площі стінки цього двотавра :

.

Тоді отримаємо:

;

( при );

.

( при ).

Коефіцієнт одержимо за допомогою інтерполяції:

Приведений відносний ексцентриситет:

За ( [3], с. 82, табл. 74) вибираємо .

Перевірку стійкості верхньої частини колони у пло­щині дії моменту виконуємо за ( [3], с. 15, формула (51)):

Отже робимо висновок, що стійкість верхньої частини колони у площині дії моменту забезпечена.

Перевірку стійкості верхньої частини колони з пло­щини дії моменту виконуємо за допомогою ( [3], с. 16, п. 5.31).

, де

 коефіцієнт поздовжнього згину, який приймається згідно з ( [3], табл. 72); при ;

 коефіцієнт, який слід визначати згідно з ( [3], с. 16, п. 5.31) залежно від відносного ексцентриситету . Відносний ексцентриситет визначаємо за формулою:

,

де  максимальний момент в межах середньої третини довжини верхньої частини колони. Визначається за форму­лою:

При значеннях :

,

де  визначаються за ( [3], с. 17, табл. 10). За цією таблицею . Для ви­значення необхідно знати , яке визначається за фор­мулою:

.

Тоді , де

 визначаємо за згідно з ( [3], табл. 72). Тоді будемо мати:

.

Перевіряємо стійкість стриження колони з площини дії моменту:

.

Отже, стійкість верхньої частини колони з площини дії моменту забезпечена. Місцева стійкість поличок і стінки колони прокатного перерізу забезпечена сортаментом. Пере­вірка міцності позацентрово стиснутих стрижнів при значенні відносного приведеного ексцентриситету не потрібно. Таким чином, міцність, загальна стійкість верхньої частини колони і місцева стійкість її елемен­тів забезпечені.