Требуется подобрать сечение сплошной центрально-сжатой колонны, защемленной внизу и шарнирно закрепленной вверху.
Расчетная схема:
Расчетные длины:
lefx = lx · .
lefy = ly · .
Принимаем двутавровое сечение стержня колонны:
От сюда расчетные длины равны:
lefx = lx · = 5,763 · 0,7 = 4,04 м.
lefy = ly · = 7,088 · 0,7 = 4,96 м Расчетное усилие усилие N = 2Qmax/г.б.= 2 · 1672,38 = 3345 кН.
Определяем гибкость колонны. Так как N > 2500 кН, следовательно ?3 = 50?70.
Примем ?3 = 60. Определим условную гибкость.
;
По табл. Д1 приложения Д по СП 16.13 330.2011 с помощью линейной интерполяции определяем коэффициент устойчивости колонны = 0,818.
Требуемая площадь поперечного сечения колонны.
= 170,4 см².
Требуемый радиус инерции сечения Ширина сечения колонны.
.
hwтр? 40 см определяем исходя из возможности сварки механическим способом (по графику предельных рамеров сварного элемента при сварке сварочной головкой А-639).
Аw ?0,2Aтр = 34,1 см². Принимаем сечение полки, равное 400?22 мм, сечение стенки 400?16 мм.
Площадь поперечного сечения колонны.
.
Получив предварительные размеры сечения выполним расчет колонны на устойчивость.
1. Геометрические характеристики сечения: A = 240 см²;
Iх=Iw+If=tw/12+2bftf ((hf;
— tf)/2)2=(1,6403)/12+2402,2(40,9)2=302 948 см4; Iy = 2(2,2· 403/12) = 23 467 см4;
;
;
2. Определяем гибкость:
Выбираем максимальную гибкость? max = 51,6.
3. Условная гибкость.
откуда по таблице находим коэффициент устойчивости = 0,86.
4. Проверка общей устойчивости:
Запас: [(24 — 16,2)/24]· 100% = 32,5% > 5%, следовательно необходимо корректировать размеры сечения.
Принимаем сечение полки, равное 320?22 мм, сечение стенки 360?10 мм.
Площадь поперечного сечения колонны.
.
Получив предварительные размеры сечения выполним расчет колонны на устойчивость.
1. Геометрические характеристики сечения: A = 176,8 см²;
Iy = 2(2,2· 323/12) = 12 014,9 см4;
;
- 2. Определяем гибкость:
- 3. Условная гибкость
откуда по таблице находим коэффициент устойчивости = 0,817.
4. Проверка общей устойчивости:
Запас: [(24 — 23,16)/24]· 100% = 3,5% < 5%, принимаем сечение.
Проверки:
Проверка местной устойчивости стенки по пункту 7.3 СП 16.13 330.2011:
следовательно стенка устойчива.