Проектирование внецентренно-сжатой колонны КВ.

Продольная сила на внецентренно-сжатую колонну (КВ) от стропильной фермы крыши, приложенной по ее оси, определяется по формуле:

,
кН.

Продольная сила на внецентренно-сжатую колонну (КВ) от главной балки междуэтажного перекрытия:

,
кН.

От продольной силы из-за эксцентриситета -
- высота сечения колонны) возникает изгибающий момент:

Предварительно принимаем , тогда .

,
.

 

На колонну КВ действует также горизонтальная нагрузка:

,

От распределенной горизонтальной нагрузки в колонне КВ как консольной стойки возникает изгибающий момент:

где: ,
.

Максимальная продольная сила будет в нижней части колонны КВ и ее величина равна сумме:

,
.

Максимальный изгибающий момент равен сумме:

,
.

Колонну КВ каркаса здания рассчитываем на совместное действие продольной силы и изгибающего момента :

, .

Задаемся гибкостью ; , где .

;

.

Определяем в первом приближении высоту сечения двутавровой колонны:

и ядровое расстояние ,
округляем до кратности 50 мм,
.

Вычисляем приближенное значение приведенного относительного эксцентриситета по формуле:

,
.

По приближенным значениям в таблице 74 СНиП определяем коэффициент устойчивости при внецентренном сжатии :

Затем вычисляют требуемую площадь сечения колонны:

Из условий предельной гибкости .

По сортаменту выбираем двутавр 40Ш1:

, , , .

, ;

,

Уточним относительный и приведенный эксцентриситеты по формулам:

; ,

.

По фактическим значениям в таблице 74 СНиП определяем коэффициент устойчивости при внецентренном сжатии :

Затем проверяем устойчивость колонны в плоскости действия момента (плоскости рамы):

.

Вычисляем гибкость колонны из плоскости рамы по формуле:

, где

По таблице 72 СНиП определяем коэффициент устойчивости :

Вычисляем коэффициент при и :

, ,
,

Проверяем устойчивость нижней части колонны КВ из плоскости действия момента (из плоскости рамы):

< 24 .

Проверяем устойчивость верхней части колонны КВ из плоскости рамы по гибкости

,

,

< 24 .

Размеры плиты базы колонны назначаем таким образом, чтобы напряжения под плитой от внецентренного сжатия не превышали предельной прочности бетона:

, ; высота двутавра – 388 мм 400 мм, ширина – 300 мм.

Назначаем размеры плиты базы:

мм,

, .

Высота траверс базы колонны определяется из требуемой длины сварных швов, которыми они прикрепляются к полкам:

, , назначим

Высота опорного столика для главной балки определяется из требуемой длины сварных швов, которыми они прикрепляются к полке:

 

, .