Внецентренно сжатые колонны. Расчет и конструирование сплошных внецентренно сжатых колонн. Коэффициент влияния формы сечения, страница 2

4. По найденным значениям  и  в таблицах норм определяют величину .

5. Вычисляют требуемую площадь сечения колонны

                                        .                                                       (13.5)

6. По требуемой площади подбирают в сортаменте прокатный двутавр или компонуют сечение из трех листов с учетом требования обеспечения местной устойчивости стенки и полок.

7. Вычисляют геометрические характеристики полученного сечения, условную гибкость  и приведенный эксцентриситет .

8. При  выполняют проверки устойчивости:

а) в плоскости действия момента (относительно оси х-х)

                                        ,                                                    (13.6)

где  определяется по таблицам СНиПа в зависимости от  и ;

б) из плоскости действия момента (относительно оси у-у)

                                        ,                                                   (13.7)

где  - коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии, определяемый по таблицам СНиПа в зависимости от гибкости  ;  c - коэффициент, учитывающий изгибно-крутильную форму потери устойчивости стержня,  вычисляемый  по формулам приведенным  в нормах  проектирования.

При  выполняют проверки:

а) прочности по (13.3) или (13.4);

б) устойчивости из плоскости действия изгибающего момента по (13.7).

Расчет и конструирование сквозных внецентренно

сжатых колонн

Мощные  внецентренно сжатые колонны с высотой сечения 1000 мм и более обычно проектируют сквозными, состоящими из двух ветвей, связанных между собой соединительной решеткой. Наиболее распространенные типы сечений внецентренно сжатых колонн приведены на рис. 13.2. При этом несимметричные сечения используют обычно для колонн крайнего ряда, а симметричные - для колонн средних рядов.

При расчете сквозной внецентренно сжатой колонны полагают, что от действия в сечении колонны продольной силы N и изгибающего момента М в ее ветвях появляются только продольные усилия, а поперечная сила воспринимается соединительной решеткой.

Рис. 13.2. Типы сечений сквозных колонн

Продольные усилия в ветвях колонны несимметричного сечения (рис. 13.3) определяют по формулам:

                                        ;                                                 (13.8)

                                        .                                                (13.9)

Как видим, для расчета сквозной колонны необходимо выбрать два расчетных сочетания N и М, в одном из которых изгибающий момент догружает правую ветвь, а в другом - левую.

Приступая к расчету, мы еще не знаем точного положения оси центра тяжести сечения и назначаем его несколько смещенным в сторону более нагруженной ветви. Для симметричного сечения .

Далее по формулам центрального сжатия определяют требуемую площадь каждой ветви:

                    ;       .                (13.10)

Компоновку сечений ветвей выполняют так же, как и для центрально-сжатых колонн, с учетом обеспечения местной устойчивости полок и стенки.

Для полученного сечения колонны уточняют положение оси центра тяжести х-х, величину продольных усилий в ветвях колонны и выполняют проверки устойчивости, рассматривая ветви как стержни, имеющие по концам шарнирное закрепление из плоскости колонны и шарнирное опирание в узлах крепления элементов решетки в плоскости колонны. Так, например, устойчивость правой ветви проверяется:

Рис. 13.3. К расчету решетчатой колонны а) в плоскости колонны

                                        ;                                         (13.11)

б) из плоскости колонны (относительно оси у-у)

                                        .                                        (13.12)