13. Расчет колонны сквозного сечения

Колонна состоит из двух ветвей, соединенных планками. Ветви из прокатных швеллеров или двутавров.

Конструктивный расчет.

• Расчет относительно оси x:

Требуемая площадь сечения:

где - к-нт устойчивости при центральном сжатии, принимаем по табл.Д1 СП16 для и типасечения В, интерполируем: .

Условная гибкость:

где - гибкость стержня колонны;

- расчетное сопротивление стали, принимаем по табл. В5 СП16, .

По требуемой площади сечения подбираем двутавр из СТО АСЧМ 20-93.

I №35Б1.

Геометрические характеристики:

• Проверка устойчивости относительно оси x:

где - к-нт устойчивости при центральном сжатии, принимаем по табл. Д1 СП16 для условной гибкости и типа сечения В, интерполируем: ;

Условная гибкость:

Устойчивость относительно оси x обеспечена.

• Расчет относительно оси y:

Требуемая гибкость:

где - гибкость ветви, задаемся

Требуемый радиус инерции:

Находим требуемую ширину колонны:

где

Минимальная ширина колонны из двутавров:

кратно 10мм.

Назначаем размеры соединительных планок:

- ширина планки d=(0,5…0,75)b=0,5 150=75 см;

- толщина планки по ГОСТу t_пл=6…10 мм, принимаем t_пл=10 мм.

Расстояние между планками в свету:

где - гибкость ветви,

Расстояние между центрами планок:

Момент инерции относительно оси y:

где ; .

Радиус инерции:

где

Гибкость колонны в целом:

Гибкость ветви на участке между планками:

Момент инерции сечения планки:

Приведенная гибкость:

где

(по ГОСТ)

По условной гибкости для типа сечения В, определяем к-нт устойчивости при центральном сжатии по табл. Д1 СП 16, интерполируем:

• Проверка устойчивости колонны относительно оси y:

Устойчивость колонны относительно оси y обеспечена.

Расчет соединительных планок.

Условная поперечная сила:

Поперечная сила и изгибающий момент в месте крепления планки:

• Проверка прочность планки.

- на изгиб:

- на срез:

где

Прочность планки на изгиб и срез не обеспечена.

Расчет сварных швов крепления планок к колонне.

Сварные швы угловые, выполня­ются ручной сваркой. По табл. Г1 СП16 подбираем тип электрода - Э50А и Э50*.

где и - коэффициенты проплавления (глубины провара) по металлу шва и металлу границы сплавления соответственно, принимаем по табл. 39 СП16: ,

- расчетное сопротивления углового шва по металлу границе сплавления;

- нормативное сопротивление по временному сопротивлению, принимаем по табл. В5 СП16, ;

- расчетное сопротивление углового шва по металлу шва, принимаем по табл. Г2 СП16, .

Площадь сварных швов:

где - минимальный катет шва, принимаем по табл.38 СП16, ;

.

Момент сопротивления сварного шва:

Расчет сварного шва на изгиб и сдвиг:

Прочность сварного шва на изгиб и срез обеспечена.