Принимается двутавровое составное (сварное) сечение стержня колонны из трех листов.

Для двутаврового сечения i_x = 0,43×h, а i_y = 0,24×b (h – высота сечения, b – ширина сечения). Для обеспечения равноустойчивости стержня колонны относительно главных осей симметрии (х–х и y–y) уменьшается расчетная длина колонны относительно оси y – y путем постановки вертикальных связей между колоннами по схеме, приведенной на рис. 12.

Расчетные длины стержня колонн:

относительно оси x –x l_{e f, x} = m × l_k = 1 × 1080 = 1080 см,

относительно оси y – y l_{e f, y} = m × l_k / 2 = 1× 1080/2 = 540 см.

Рис. 12. К определению расчетной длины колонны

Гибкость стержня. Задается гибкость стержня колонны l = 45.

Условная гибкость стержня:

По табл. 72^* [3] находится соответствующее значение коэффициента продольного изгиба j = 0,873.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

СТЕРЖНЯ КОЛОННЫ

1.Необходимая площадь сечения:

2.Радиусы инерции сечения:

i_{тр х} = l_{ef, x} / l = 1080/45 = 24 см;

i_{тр, y} = l_{ef, y} / l = 540/45 = 12см;

3.Высота сечения [1, табл. 8.1]: h_тр = i_тр,х / a₁ = 24/0,43 = 56 см;

4.Ширина сечения: b_тр = i_{тр, y} / a₂ = 12/ 0,24 = 50 см.

КОМПОНОВКА СЕЧЕНИЯ

Принимается высота стенки h_w = 560 мм, равная ширине листа широкополосной универсальной стали (по ГОСТ 82-70^*), а ширина поясного листа - 500 мм (рис. 13).

Отношение расчетной высоты стенки к толщине:

Толщина стенки t_w= h_w /48,5 = 56/48.5 = 1.15 см.

Принимается t_w = 12 мм и в расчетную площадь сечения стержня колонны включаются два крайних участка стенки шириной по

Требуемая площадь полки: A_{тр, п} = (A_тр – 2 × с × t_w) / 2 = (90.2 – 2 × 22.8 × 1.2) / 2 = 17.74 см².

Рис. 13. Сечение сплошной колоны

Тогда толщина полки: t_f = A_{тр, п} / b_f = 17.74 / 50 = 0,35 см

Из условия местной устойчивости свесов полок (п. 7.23^*):

Толщина поясного листа из условия устойчивости равна:

Принимаются поясные листы из широкополосной универсальной стали (по ГОСТ 82-70^*) сечением 500´18 мм. Тогда h = h_w + 2t_f = 56 + 2×1,8 = 59.6 см.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЧЕНИЯ

1.Площадь сечения: A = 2 × b_f× t_f + h_w× t_w = 2 × 50 × 1,8 + 56 × 1.2 = 247.2 см²;

2. Приведенная площадь сечения: А_red = 2 × b_f × t_f + 2 × c× t_w = 2 ×50 ×1,8 +2 ×22.8 × 1.2 = 234.72 3.Момент инерции сечения:

относительно оси x – x:

относительно оси y – y:

4.Радиусы инерции:

5.Гибкости:

l_х = l_ef,x /i_x = 1080/26 = 41.5;

l_y = l_{ef, y} /i_y = 540/12.3 = 44

Для l_y = 44 коэффициент продольного изгиба j = 0,875:

Проверка сечения

Так как

то укрепление стенки колонны поперечными ребрами жесткости не требуется

3.2. ПОДБОР СЕЧЕНИЯ СКВОЗНОЙ КОЛОННЫ БАЛОЧНОЙ ПЛОЩАДКИ

Стержень сквозной центрально-сжатой колонны образуется из двух прокатных швеллеров или двутавров, соединенных между собой решеткой. В центрально-сжатых колоннах рекомендуется безраскосная решетка. Соединительные планки проектируются из листов или отрезков швеллеров (рис. 14).

Рис. 14. К расчету ветвей сквозной колонны

Материал конструкции – сталь С245 с расчетным сопротивлением R_y= 240 МПа (табл. 51^*[3]).

Расчетное значение продольного усилия сжатия в колонне:

N = 2×Q_max × 1,01 = 2 × 936 × 1,01 = 1890 кН.

Принимается шарнирное закрепление концов колонны, тогда в соответствии с принятым характером закрепления коэффициент приведения длины m = 1.

Конструктивная длина стержня колонны l_к = 1080 см (см. п. 3.1).

Расчетные длины стержня колонны: l_x = l_y = m × l _к = 1 × 1080 = 1080 см.