Подбор сечения сплошной колонны

1. Задавшись типом сечения колон­ны, определяем требуемую площадь сечения по формуле

(1)

где N - расчетное усилие в колонне;

γ_с - коэффициент условий работы.

2. Для предварительного определения коэффициента φ, за­даемся гибкостью колонны

, (2)

где i – радиус инерции сечения.

Для сплошных колонн с расчетной нагрузкой до 1500 - 2500 кН и длиной 5 - 6 м можно задаться гибкостью =100 - 70, для более мощ­ных колонн с нагрузкой 2500 - 4000 кН гибкость можно принять = 70 – 50.

3. Задавшись гибкостью , и найдя соответствующий коэффици­ент φ, определяем в первом приближении требуемую площадь по фор­муле (1) и требуемый радиус инерции, соответствующий заданной гибкости:

. (3)

4. Требуемые генеральные размеры сечения ко­лонны:

; , (4)

где α₁ α₂ – коэффициенты для определения соответствующих радиусов инерции (СНиП);

h_тр и b_тр – высота и ширина сечения.

5. Установив генеральные размеры сечения b и h, подбираем толщи­ну поясных листов (полок) и стенки исходя из требуемой площади ко­лонны А_тр и условий местной устойчивости.

В первом приближении обычно не удается подобрать рациональное сечение, которое удовлетворяло бы трем условиям (А_тр, b_тр, h_тр), так как при их определении исходная величина гибкости была задана про­извольно. Выяснив несоответствие, указанные величины корректируют. Если заданная гибкость принята очень большой, то получается слиш­ком большая площадь при сравнительно малых размерах b и h. Сле­довательно, надо увеличить сечение, одновременно уменьшив площадь А_тр, т. е. уменьшить принятую гибкость.

Если принятая гибкость чрезмерно мала, то получается слишком малая площадь при сильно развитом сечении, тогда А_тр следует увели­чить, уменьшив размеры сечения.

6. Откорректировав значения A, b и h, производят проверку сечения:

; ;

; по

и напряжения

. (5)

Если нужно, вносят еще одну поправку в размеры сечения, обычно последнюю.

После окончательного подбора сечения производят его проверку оп­ределением фактического напряжения по формуле (5). При этом ко­эффициент берут по действительной наибольшей гибкости, для вы­числения которой определяют фактические моменты инерции и радиусы инерции принятого сечения колонны ; .

При незначительных усилиях в колонне ее сечение подбирают по предельной гибкости = 120, установленной СНиП, для чего опре­деляют минимально возможный радиус инерции и, установив по нему наименьшие размеры сечения, ; окончательно подбирают сечение по конструктивным соображениям исходя из наименьшей возможной толщины элементов (по условиям устойчивости).