4 Расчёт и конструирование колонны

Материал колонны – сталь С235 с , бетон фундамента класса В25, соотношение жестокостей верхней и нижней частей колонны: I_в/I_н = 0.125

4.1 Определение расчётных длин колонны

Расчётные длины в плоскости рамы:

максимальное усилие в сечении CN (сочетание нагрузок 1+3+5);

значение N в сечении B при сочетании 1+3+5;

Расчётная схема с верхним закреплённым концом  µ₁ = 1,766 [СНиП II-23–81,табл. 68].

_{Расчётные длины из плоскости рамы:}

высота подкрановой балки;

4.2 Расчёт верхней части колонны

Таблица 9 - Нагрузки в надкрановой части колонны.

Сочетание	+Mmax, Ns		-Mmax, Ns		| Nmax|, +Ms		| Nmax|, -Ms
Сечение	M, кН·м	N, кН	M, кН·м	N, кН	M, кН·м	N, кН	M, кН·м	N, кН
B	40,29	-131,64	-178,6	-183,48	40,29	-131,64	-178,58	-183,48
CV	124,45	-327,54	-72,02	-379,38	136,54	-379,38	-72,02	-379,38

4.2.1 Компоновка сечения верхней части колонны

M=-178,6 кН·м

N=-183,5кН

Сечение верхней части колонны принимается в виде сварного двутавра высотой h_v=100 см.

Рисунок 16 –Сечение верхней части колонны

Определим требуемую площадь сечения по формуле:

Радиус инерции:

Ядровое расстояние:

Относительный эксцентриситет сечения:

Условная гибкость стержня:

Расчетный эксцентриситет:

Коэффициент устойчивости:

[СНиП II-23–81, табл. 74].

Требуемая площадь сечения:

Задаёмся толщиной стенки

Высота стенки:

Т. к. предельная гибкость стенки определяется по формуле:

Требуемая толщина стенки находится из условия местной устойчивости стенки:

Т. к. назначаем

Ширина пояса.

Требуемая площадь пояса:

Требуемая ширина пояса:

Принимаем

Из условия местной устойчивости пояса, при

условие выполняется.

При m_x=20

условие выполняется.

Рисунок 17 - Сечение верхней части колонны

Геометрические характеристики сечения.

4.2.2 Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости рамы

- коэффициент снижения расчетного сопротивления при внецентренном сжатии.

_{Относительный эксцентриситет:}

[ СНиП II-23–81, табл. 73].

Приведённый эксцентриситет:

_{Условие выполняется.}

4.2.3 Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости рамы.

φ_y – коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от

[СНиП II-23–81, табл. 72];

с – коэффициент, учитывающий влияние момента М_х при изгибно–крутильной форме потери устойчивости.

Рисунок 18 - Эпюра моментов

максимальный момент в пределах средней трети расчётной длины стержня.

_{Условие выполняется.}