10.3.1 Расчетные длины колонн (стоек) постоянного сечения или отдельных участков ступенчатых колонн следует определять по формуле
, (140)
где - длина колонны, отдельного участка ее или высота этажа;
- коэффициент расчетной длины.
10.3.2 При определении коэффициентов расчетной длины колонн (стоек) значения продольных сил в элементах системы следует принимать, как правило, для того сочетания нагрузок, для которого выполняется проверка устойчивости колонн (стоек) согласно разделам 7 и 9.
Допускается определять коэффициенты расчетной длины колонн постоянного сечения и отдельных участков ступенчатых колонн лишь для сочетания нагрузок, дающего наибольшие значения продольных сил в колоннах и на отдельных участках, и полученные значения коэффициентов использовать для участков с другими сочетаниями нагрузок.
При этом необходимо различать несвободные (раскрепленные) рамы, у которых узлы крепления ригелей к колоннам не имеют свободы перемещения в направлении, перпендикулярном оси колонны в плоскости рамы, и свободные (нераскрепленные) рамы, у которых такие перемещения возможны (см. рисунок 1).
10.3.3 Коэффициенты расчетной длины колонн (стоек) постоянного сечения следует определять в зависимости от условий закрепления их концов и вида нагрузки. Для некоторых случаев закрепления концов и вида нагрузки значения приведены в таблице 30.
Таблица 30
Схема закреп- ления колонны (стойки) и вид нагрузки | ||||||||
1,0 | 0,7 | 0,5 | 2,0 | 1,0 | 2,0 | 0,725 | 1,12 |
Коэффициенты расчетной длины колонн (стоек) постоянного сечения с упругим закреплением концов следует определять по формулам, приведенным в таблицах И.1 и И.2 приложения И.
10.3.4 Коэффициенты расчетной длины колонн постоянного сечения в плоскости свободных или несвободных рам при жестком креплении ригелей к колоннам и при одинаковом нагружении узлов, расположенных в одном уровне, следует определять по формулам таблицы 31.
Таблица 31
Схема рамы | Параметры | Коэффициент расчетной длины | |
Свободные рамы | |||
0 | 2 | (141) | |
2 | (142) | ||
Верхний этаж | При 0,2 | ||
; (143) | |||
Средний этаж | при 0,2 | ||
(144) | |||
Нижний этаж | |||
Частные случаи | |||
0 | От 0,03 до 0,2 | ||
Св. 0,2 | |||
0,03 50 | |||
От 0,03 до 0,2 | |||
Св. 0,2 | |||
Несвободные рамы | |||
Верхний этаж | (145) | ||
Средний этаж | |||
Нижний этаж | |||
Частные случаи | |||
0 | |||
Обозначения, принятые в таблице 31: , и , - моменты инерции сечения ригелей, примыкающих соответственно к верхнему и нижнему концам проверяемой колонны; , - соответственно момент инерции сечения и длина проверяемой колонны; , , - пролеты рамы; - число пролетов; ; ; ; Примечание - Для крайней колонны свободной многопролетной рамы коэффициент следует определять при значениях и как для колонн однопролетной рамы. |
10.3.5 При отношении 6 (где - полная высота свободной многоэтажной рамы, - ширина рамы) должна быть проверена общая устойчивость рамы в целом как составного стержня, защемленного в основании и свободного вверху.
10.3.6 При неравномерном нагружении верхних узлов колонн в свободной одноэтажной раме и наличии жесткого диска покрытия или продольных связей по верху всех колонн коэффициент расчетной длины наиболее нагруженной колонны в плоскости рамы следует определять по формуле
, (146)
где - коэффициент расчетной длины проверяемой колонны, вычисленный по формулам (141) и (142) таблицы 31;
, - момент инерции сечения и усилие в наиболее нагруженной колонне рассматриваемой рамы соответственно;
, - сумма расчетных усилий и моментов инерции сечений всех колонн рассматриваемой рамы и четырех соседних рам (по две с каждой стороны) соответственно; все усилия следует находить при том же сочетании нагрузок, которое вызывает усилие в проверяемой колонне.
10.3.7 Коэффициенты расчетной длины отдельных участков ступенчатых колонн в плоскости рамы следует определять согласно приложению И.
При определении коэффициентов расчетной длины для ступенчатых колонн рам одноэтажных производственных зданий допускается:
не учитывать влияние степени загружения и жесткости соседних колонн; для многопролетных рам (с числом пролетов два и более) при наличии жесткого диска покрытия или продольных связей, связывающих поверху все колонны и обеспечивающих пространственную работу сооружения, определять расчетные длины колонн как для стоек, неподвижно закрепленных на уровне ригелей.
10.3.8 Коэффициенты расчетной длины , определенные для колонн свободных одноэтажных (при отсутствии жесткого диска покрытия) и многоэтажных рам, допускается уменьшать умножением на коэффициент , определяемый по формуле
, (147)
где ;
.
Здесь обозначено
0,2; ;
- условная гибкость колонны, вычисленная с учетом требований 7.3.2 и 7.3.3.
Расчетные значения продольной силы и изгибающего момента в рассчитываемой свободной раме следует определять согласно требованиям 9.2.3.
Значение изгибающего момента следует определять для того же сочетания нагрузок в том же сечении колонны, где действует момент , рассматривая раму в данном расчетном случае как несвободную.
10.3.9 Расчетные длины колонн в направлении вдоль здания (из плоскости рамы), как правило, следует принимать равными расстояниям между закрепленными от смещения из плоскости рамы точками (опорами колонн, подкрановых балок и подстропильных ферм, узлами крепления связей и ригелей и т.п.). Расчетные длины допускается определять на основе расчетной схемы, учитывающей фактические условия закрепления концов колонн.
10.3.10 Расчетную длину ветвей плоских опор транспортерных галерей следует принимать равной:
в продольном направлении галереи - высоте опоры (от низа базы до оси нижнего пояса фермы или балки), умноженной на коэффициент , определяемый как для стоек постоянного сечения в зависимости от условий закрепления их концов;
в поперечном направлении (в плоскости опоры) - расстоянию между центрами узлов; при этом должна быть проверена общая устойчивость опоры в целом как составного стержня, защемленного в основании и свободного вверху.