Алгоритм расчёта стальных колонн:

Алгоритм расчёта стальных колонн:

Задачи первого типа:

«Определение размера сечения стальной колонны»:

1.  Определение нагрузки на колонну.

2.  Устанавливаем расчётную схему.

3.  Находим расчётную длину колонны по формуле: l_ef=μ*l, где μ – коэффициент расчётной длины (страница79 таблица 71а СНиПа); l – геометрическая длина колонны.

4.  Назначаем тип поперечного сечения стержня колонны (труба, двутавр или составное сечение из прокатных профилей).

5.  Принимаем сталь для колонны. Выбор стали зависит от конструкции колонны, величины нагрузок, климатического района и условий эксплуатации (отапливаемое и неотапливаемое здание), экономического обоснования: С235, С245, С275, С345.

6.  Для принятой стали определяем расчётное сопротивление по пределу текучести R_y (страница 64 таблица 51^* СНиПа).

7.  Определяем коэффициент условия работы колонны γ_c.

8.  Определяем требуемую площадь поперечного сечения стержня: А≥N/φR_yγ_c. В формуле 2 неизвестных А и φ, поэтому одной из величин необходимо задаться, т.е. принять предварительно, а затем выполнить проверочный расчёт. Задаёмся гибкостью λ в пределах от 70 до 100. По принятой гибкости устанавливаем коэффициент продольного изгиба φ (страница 80 таблица 72 СНиПа).

9.  Определяем требуемый радиус инерции: i=l_ef/λ.

10.  По найденной площади и радиусу инерции по сортаменту прокатных профилей (страница 431 приложения 1, 2, ... учебного пособия) принимаем сечения стержня колонны и выписываем фактические характеристики принятого сечения: (А; i_x; i_y).

Задачи второго типа:

«Проверка несущей способности» (пункты 2, 3, 6, 7, 11, 12):

11.  Проверку принятого сечения производим на устойчивость: N≤φR_yγ_cA, где все значения известны, а фактическая принятая площадь сечения стержня. Сортамент прокатных профилей не позволяет подобрать площадь в точности равную требуемой, поэтому φ определяется заново по максимальной фактической гибкости: λ_max=l_ef/i_min, где i_min – меньший радиус инерции принятого сечения (или i_x или i_y). По таблице 72 СНиПа находим действительный коэффициент продольного изгиба φ и проверяем колонну на прочность: δ=N/φA≤R_yγ_c. При выполнении условий устойчивости и прочности несущая способность колонны является обеспеченной.

12.  Независимо от выполненного расчёта находим предельную гибкость и сравниваем её с принятой: λ_пред=180-60α, где коэффициент α=N/φAR_yγ_c≥0,5 , всегда подставлять нужно в формулу число, которое не меньше 0,5.