Пример 13. Подобрать сечение стержня сплошной колонны

Рисунок 16 – К определению расчетной длины колонны

Исходные данные см. пример 4. Материал – сталь класса С235, лист мм,
кН/см².

Принимаем шарнирное закрепление концов колонны, как показано на рисунке 16 (коэффициент ). Геометрическая длина колонны равна отметке верха настила (из задания) за вычетом толщины настила высоты балки настила и главной балки , с учетом выступающей части опорного ребра 2 см, заглубления колонны ниже отметки чистого пола на 0,6 м и составляет

(рисунок 16.а).

Усилие в колонне кН.

Определяем ориентировочную требуемую площадь сечения по формуле (4.1) при

см².

Закрепление концов колонны шарнирное, поэтому коэффициент расчетной длины колонны и её расчетная длина в обоих направлениях

м.

Проектируя колонну с гибкостью, равной примерно , по таблице 4.1 найдём наименьшие размеры и , рисунок 16.а:

см

см

Таблица 4.1 – Коэффициенты для определения размеров сечения колонн

Схема сечения
	0,43	0,38	0,38	0,39
	0,24	0,44	0,60	0,52

Поскольку ширину колонны не рекомендуется принимать больше высоты h, а толщину стенки принимают обычно мм и толщину поясов мм, то компонуем сечение колонны с см.

Принимаем:

пояса – 2 листа 420×14 мм, площадью см²;

стенка – 1 лист 460×9 мм, площадью см², рисунок 18.

Площадь сечения колонны см².

Рисунок 17 – Сечение сплошной колонны

Находим геометрические характеристики принятого сечения:

см⁴;

см;

см.

Гибкость колонны в обоих направлениях будет соответственно равна:

;

.

По большей из гибкостей находим коэффициент продольного изгиба (таблица Б.5) и проверяем устойчивость стержня колонны по формуле (4.1)

кН/см² < кН/см².

Недонапряжение составляет

(рекомендуется не более 5 %).

Местную устойчивость полки стержня колонны проверяем по формуле (4.2)

при ,

где – условная гибкость колонны.

;

14,7 < 27,8

Местная устойчивость полки обеспечена

Местную устойчивость стенки стержня колонны проверяем по формуле (4.3) при

, но не более 2,3

где – условная гибкость колонны.

;

51,1 < 57,7.

Местная устойчивость стенки стержня колонны обеспечена. Таким образом, подобранное сечение удовлетворяет требованиям общей и местной устойчивости и может быть выполнено с помощью автоматической сварки.

Для укрепления контура сечения и стенки колонны при (п. 8.3.3 [1]) ставятся поперечные ребра жесткости на расстоянии одно от другого, но не реже, чем через 4 м одно от другого. На каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер.

Размеры поперечных ребер жесткости:

ширина мм для парного симметричного ребра;

толщина мм.