Нагрузка

Расчетная комбинация изгибающего момента М и продольной силы выбирается из таблицы «Комбинация расчетных усилий» для характерных сечений, расположенных в надкрановой части колонны. Для шарнирного сопряжения ригеля с колоннами характерны сечение «Выше уступа».

, .

Требуемая площадь поперечного сечения:

, где эксцентриситет приложения продольной силы;

;

;

По приложению 8 принимаем двутавровое сечение номинальной высоты h=500мм № 3 с геометрическими характеристиками:

; ;

; ;

; ;

;

Проверка устойчивости подобранного сечения

1. В плоскости поперечной рамы:

;

Гибкость

;

Условная гибкость

;

Момент сопротивления сжатого края полки:

Относительный эксцентриситет:

;

Коэффициент приведения относительного эксцентриситета определяется по табл.73[2] в зависимости от соотношения :

;

При ;

При ;

принимаем .

Приведенный относительный эксцентриситет

Коэффициент для проверки устойчивости внецентренно сжатых сплошностенчатых стержней в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии, определяется по табл.74[2] в зависимости от условной гибкости и приведенного относительного эксцентриситета.

При и

При и

При и

При и

По интерполяции находим для и

Проверка условия:

<

Запас прочности составляет 3,01%

2. Из плоскости действия поперечной рамы:

Наибольший изгибающий момент в плоскости рамы, действующий в средней трети участка между узлами закрепления надкрановой части колонны из плоскости рамы:

;

Относительный эксцентриситет:

;

По таблице 10[2] находим при

Гибкость из плоскости поперечной рамы:

;

Гибкость ;

По таблице 10[2] находим при

Коэффициент с, вычисляемый согласно требованиям п 5.31[2]

;

Коэффициент продольного изгиба

;

Проверка условия:

<

Условие выполняется.

3.Проверка устойчивости полок и стенки колонны принятого сечения:

Проверяем устойчивость полок колонны:

,

,

Условие местной устойчивости полки колонны выполняется.

Для проверки местной устойчивости стенки колонны находим

и ,

где - среднее касательное напряжение в стенке; Q – перерезывающая сила в расчетном сечении, численно равная алгебраической сумме распоров H при

неблагоприятном сочетании нагрузок.

МПа.

МПа.

,

, =>

Условие местной устойчивости стенки колонны не выполняется.

Поэтому стенку колонны необходимо укрепить поперечными ребрами жесткости в соответствии [п.7.10], расположенными на расстоянии в

Размеры поперечных ребер назначаем согласно [2, п.7.10]:

см, согласно [10] принимаем мм,

мм, согласно [10] принимаем мм.

Сварные швы, соединяющие стенку и полки колонны, назначаем сплошными, высоту катета принимаем в зависимости от толщины наиболее толстого из свариваемых элементов (полок) согласно [2, табл.38^*]: мм.

Вид сварки – автоматическая;

Вид соединения – тавровое с двусторонними угловыми швами;

Сечение надкрановой части колонны: