Каркас промышленного здания. Компоновочные схемы основных частей каркаса. Несущие элементы покрытия, страница 18

В плоскости рамы для коэффициента расчетной длины m₁ (нижний участок одноступенчатой колонны) следует:

1)  вычислить отношение погонных жесткостей участков колонны

В соответствии со схемой рис.35а (соотношения жесткостей участков указаны в разделе 4.1, могут быть приняты по аналогам, на основании предварительных расчетов или, как в КП, статических ЭВМ – расчетов рамы) и вспомогательную величину

 где

F₁=D_max; F₂=R_ф=R_п+R_s

2)  определиться со схемой закрепления колонны в соответствии с возможными вариантами по рис.35б

1,2 – однопролетные здания

3,4 – многопролетные (два и более) здания

и найти в (1) отвечающею ей таблицу 67…70.

            Коэффициент расчетной длинны m₂ для верхнего участка колонны во всех случаях определяется по формуле

     

            m₁₁, m₁₂ по табл. СНиП (69…70) приложение 6 в зависимости от схемы

например, при m₁/a₁=2,8 (<3) имеем m₂=2,8, при m₁/a₁=5,2 (>3) принимаем m₂=3.

Из плоскости рамы коэффициенты расчетной длинны для всех участков принимаются равными единице – предполагается, что все закрепления (раскрепления) колонны в этом направлении условно шарнирные.

V.2.2 Надкрановая часть

Исходными данными для подбора сечений надкрановых частей являются:

-  расчетные длины в двух главных направлениях - l_ох (в плоскости рамы), l_оу (из плоскости рамы)4

-  расчетная комбинация усилий – N и М_х; данные по марке стали – R_y и условиям работы - g_с.

Обычно, и в КП, сечение принимается в виде составного сварного двутавра, т.е. по рис. 36, причем высота сечения h=В_в, а В_в=500 или 1000 (см. раздел 2.4).

Так как в расчетном плане мы имеем сплошной внецентронно-сжатый стержень, то порядок проектирования его сечения удобно свести к следующей последовательности:

1)  компоновка сечения;

2)  проверка сечения –

-  на прочность или общую устойчивость в плоскости рамы (плоскости действия момента М_х),

-  на общую устойчивость из плоскости рамы

3)  проверка элементов сечения, т.те. поясов и стенки, на местную устойчивость.

Рассмотрим эти вопросы более подробно.

Компоновка сечения заключается в назначении всех размеров по рис. 36, кроме уже известного В_в. В среднем в_f=250…400, но так как l_оу известна, l_тру»80…90 – небольшая во избежание зыбкости колонны, а i_e»0.24в_f по (5, табл. 7.2), то для обеспечения требуемой гибкости получим

Для уточнения толщины элементов сечения можно воспользоваться приближенной формулой Ясинского, дающей требуемую площадь сечения,

и соотношениями, определяющими местную устойчивость элементов,

 ;  ;

Учитывая предварительность этого этапа, можно и не определять А_тр, а назначить t_f и t_w только по пропорциям – при В_в=500 или принять t_f из пропорции t_w=6 (заведомо тонкая, неустойчивая стенка) – при В_в=1000.

Проверка сечения начинается с уточнения характеристик – А, J_x, J_y, W_x, i_x, i_y, а также вспомогательных величин:

-  e=M_x/N – эксцентриситета приложения N

-  m_x=eA/W_x – относительного эксцентриситета

-  m_ef=hm_x – относительного приведенного эксцентриситета, где h - коэффициент влияния формы сечения определяется по по (1, табл. 73)

в зависимости  от m_x (в (1) он обозначен ‘‘m’’) и условной гибкости

для пятого типа сечения. При m_ef£20, случай малого эксцентриситета, когда в сечении преобладают напряжения от сжимающей силы, проверки прочности не требуется и оно проверяется только на устойчивость в плоскости рамы по формуле:

          (а)

где j_е – нек5ий аналог коэффициента продольного изгиба, определяемый дл сплошностенчатых стержней по (1, табл. 74) в зависимости от  и m_ef. При m_ef>20, случай большого эксцентриситета, когда в сечении преобладают напряжения от изгибающего момента, проверки устойчивости не требуется и оно проверяется только на прочность в плоскости рамы:

при статических воздействиях и ограничениях по (1, п. 5.25) по формуле

       (б)

учитывающей возможность частичного развития пластических деформаций, значения n, c_x, c_y даны в (1, прил.5);