7 Расчёт внецентренно сжатых колонн рам производственного здания
7.1 Исходные данные
Для верхней части колонны:
- сечении 1-1
,
,
;
- в сечении 2-2
,
.
Для нижней части колонны:
- сечении 3-3
,
,
;
- в сечении 4-4
,
.
Соотношение
жесткостей верхней и нижней частей
колонны
;
материал колонны - сталь марки С245, бетон
фундамента марки М150.
7.2 Определение расчётных длин колонны
Расчётные длины для верхней и нижней частей колонны в плоскости рамы:
,
где (3.1)
,
;
,
.
В однопролётной
раме с жёстким сопряжением ригеля с
колонной верхний конец колонны закреплён
только от поворота:
,
.
,
.
Расчётная длина из плоскости рамы для нижней части:
,
;
,
.
7.3 Подбор сечения верхней части колонны
Сечение верхней
части колонны принимаю в виде сварного
двутавра высотой
.
Для симметричного двутавра:
,
(3.2)
;
,
(3.3)
;
,
(3.4)
;
,
(3.5)
;
Принимаю в первом
приближении
,
тогда
,
(3.6)
;
,
(3.7)
;
По приложению 8
Е.И. Беленя «Металлические конструкции»
.
Требуемая площадь сечения:
,
(3.8)
;
Принимаю толщину
полок
,
высота стенки:
,
(3.9)
;
,
(3.10)
,
.
Поскольку сечение
с такой толстой стенкой неэкономично,
принимаю
и включаю в расчётную площадь сечения
колонны два крайних участка стенки
шириной по
.
Требуемая площадь полки:
,
(3.11)
.
Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента ширина полки:
,
(3.12)
,
принимаю
Из условия местной устойчивости полки:
,
(3.13)
,
,
(3.14)
;
,
(3.15)
;
Полная площадь сечения:
,
(3.16)
;
Расчётная площадь сечения с учётом только устойчивой части стенки:
,
(3.17)
;
,
(3.18)
;
,
(3.19)
;
,
(3.20)
;
,
(3.21)
;
,
(3.22)
;
,
(3.23)
.
Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента:
;
;
,
(3.24)
;
,
(3.25)
;
;
По приложению 8
Е.И. Беленя «Металлические конструкции»
.
,
(3.26)
;
Недонапряжение:
,
(3.27)
.
Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента:
,
(3.28)
;
По приложению 7
Е.И. Беленя «Металлические конструкции»
.
Максимальный момент в средней трети расчётной длины стержня:
,
(3.29)
;
;
,
(3.30)
;
,
(3.31)
,
(3.32)
;
По приложению
11 Е.И. Беленя «Металлические конструкции»
.
,
(3.33)
;
.
,
(3.34)
;
,
(3.35)
.