Проектирование стержня центрально-сжатой колонны

Расчетные данные: С245; база колонны с траверсой; Н=9,6м; Q_мах=1443,28кН.

Колонна – два швеллера.

Вычисление требуемой площади поперечного сечения колонны:

где - коэффициент условий работы;

- коэффициент продольного изгиба принимается по таблице 72 СНиП в

зависимости от и

- предварительно задаются т.к. , то

принимаем по таблице

Расчетная длина колонны:

где - геометрическая длина колонны (от низа опорной плиты до низа главной

балки). При соединении главной балки с колонной в одном уровне

- коэффициент приведения длины стержня в зависимости от схемы

загружения и вида нагрузки

Определение требуемый радиус инерции:

Определение требуемых габаритов сечения

; , где

;

Назначаем исходя из конструктивных и технологических требований

Для повышения равноустойчивости колонны, стремятся 80% площади распределить

на пояса, 20%-на стенку.

Тогда толщина стенки равна

принимаем толщину стенки

При назначении толщины стенки должна обеспечиваться местная устойчивость

где

- наибольшая гибкость стенки колонны:

то

принимаем

устойчивость обеспечена

Назначение толщины поясов

Принимаем

При назначении толщины полки должна обеспечиваться местная устойчивость

устойчивость обеспечена.

 

Определение фактических геометрических характеристик сечения:

Фактическая площадь сечения:

Фактические моменты инерции:

Вычисление фактических радиусов инерции:

Определение фактической гибкости:

Проверка общей устойчивости колонны:

Вычисление недонапряжения:

 

Конструирование и расчет оголовка колонны

Оголовок предназначен для восприятия сосредоточенного давления

вышележащих конструкций. В данном случае оголовок опирается к колонне

сбоку.

Толщину опорной плиты принимаем конструктивно t_pl=25мм. При фрезерованном

торце колонны давление передается через опорную плиту непосредственно на

ребра оголовка. Поэтому катет горизонтальных швов, соединяющих плиту с

ребрами и с колонной, назначается конструктивно k_f=6мм.

Ширину ребер оголовка b_s принимаем конструктивно, чтобы она была на

20 – 40 мм больше длины участка смятия под опорными ребрами балок:

Толщину ребер находим из условия прочности на смятие

принимаем t_s=40мм.

Высоту ребер определяем требуемой длиной вертикальных швов, передающих

нагрузку на стержень колонны. Сварку принимаем полуавтоматическую.

где

k_f ≤ 1,2t_min

; ;

.

 

Принимаем h_s=60см.

Проверяем ребро на срез:

условие выполнилось.

Проверяем стенку колонны на срез:

условие не выполнилось.

Утолщаем стенку колонны в верхней части двумя вставками по 10мм.

условие выполнилось.