4. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ КОЛОННЫ

поперечного сечения. Требуется запроектировать одноступенчатую

сплошную сварную колонну симметричного сечения.

С

4.1. Определение расчетных длин

и

б

А

Д

Рис. 17. Конструктивная схема колонны

В плоскости рамы относительно оси Х расчетная длина колонны

нижнего участка:

l01

Нн 1

,

верхнего участка:

l02

Нв 2 ,

где μ1 и μ2 - коэффициенты расчетных длин, принимаемые по [1,

прил. 6, табл. 68].

И

При соблюдении условий:

N1

l02 0.6

и

3,

N2

l01

здания. Нижний участок

колонны закреплен от смещения на уровне

верха фундамента и нижнего пояса подкрановой балки. Верхний уча-

С

сток колонны закреплен от смещения тормозными балками и распор-

ками по колоннам в уровне поясов стропильных ферм.

4.2. Подбор сечения нижней части колонны

сопротивлу

ение

x

За расчетную комбинацию усилий M и N (табл.7) принимается,

та при которой получ тся бóльшая площадь поперечного сечения

нижней части колонны:

N

(1,25 2,2 ex ),

Aтр

б

m

Rу

где R - расчетное

стали колонны [1, табл.51*]; e

М

N

- эксцентр с тет продольной силы; т - высота сечения нижней части

колонны.

А

По полученной площади компонуется сечение с учетом требо-

ваний:

1. tст 10...16мм;

4.

bп

0,5

E

[1, п. 7.23*, табл.29*];

t

Д

п

y

2.

hст

80...140 ;

5. m = hст + 2tп.

tст

И

3. tст tп 3tст ;

Размеры стенки и поясов колонны принимаются

в соответствии

с ГОСТом на листовую прокатную сталь.

Геометрические характеристики принятого поперечного сече-

ния:

А 2tпbn hстtст ;

J

t

h3

(

h

t

n

)

2

;

x

ст ст 2b t

n

ст

12

п

2

2

J y

2

t

b3

;

n n

бкости

С2J

12

2J

x ;

Wу

у

; ix

J x

J y

Wx

m

m

A

;

iy

.

A

Г

стержня колонны в плоскости λх, из плоскости λу и ус-

бкость

ловная г

в плоскости рамы

x

равны

l p1

y

l1

Ry

;

;

x

ix

iy

x

x

E

При этом λх

А

и λу

< [λ] = 150 [1, табл. 19*, поз. 4].

Проверка устойчивости нижней части колонны в плоскости

действия момента относительно оси Х:

Ϭ =

N

Ry c ,

вн

A

где вн

– коэффициент

продольного

изгиба,

определяемый по [1,

Относительный эксцентриситет mix следует определять:

A

И

mix mx ex

ДM A

x

x

[1, ф. 63],

Wx

N Wx

где η – коэффициент влияния формы сечения, определяемый по [1,

табл. 73, поз. 5]; mx M x

A

.

Wx

N

При mx≤5

c

;

1 mx

При 5< mх < 10

с с (2 0,2т ) с

(0,2т 1),

С

5

х 10

х

где коэффициенты с5 и с10

определяются соответственно по [1, ф.57 и

ф. 58].

1

При mх ≥10

с

m

,

относительно N

1

x

y

b

где коэфф ц ент φb определяется по [1, прил.7*, п.1*].

б

Проверка устойч вости нижней части колонны из плоскости

действ я момента

оси у (рис. 18):

Ϭ =

c y

A

Rу

с ,

А

где φу - коэффициент

продольного

изгиба,

вычисляемый по

Местная устойчивость полок колонны будет обеспечена, если

соблюдается условие [1, табл. 29*]:

И

bп ( 0,36 0,10

х )

E

.

tn

Rу

1

и

Q

,

hcm tcm

где τ – среднее касательное напряжение в стенке; Q – перерезываю-

щая сила в расчетном сечении (см. распечатку усилий).

С

N

Mhcm ;

A

2J x

1

N

Mhcm :

A

По [1, п. 7.14*]

2J x

при

hcm

E

;

α ≤ 0,5

0,8

tcm

Ry

бt

0,8

hcm

E

Е

( 0,36 0,8 )

,

2,9

tcm

Ry

R у

при α ≥1

hcm 4,35

( 2 1)E

≤ 3,8

E

, по [1, п 7.16*];

( 2

2

4

2

)

Rу

cm

1,4(2 1) ;

Д

hcm

при 0,5<α<1 значениеАопределяется по линейной интерполя-

tcm

max

ции между значениями, вычислительными при α = 0,5 и

α = 1.

Если местная устойчивость стенки обеспечена, то проверка ус-

И

тойчивости колонны проводится с учетом всей площади, если нет:

а) в расчет включается два участка стенки по 0,65tcm

E

, приле-

Rу

гающие к полкам.

h ст.

б) ставят продольные ребра жесткости, уменьшающие