Где
и – коэффициенты, зависящие от вида колонны и равны соответственно 0,42 и 0,24. см смРуководствуясь конструктивными соображениями принимаем h=b и c учетом сортамента компонуем сечения. Согласно ГОСТ 82–70* предварительно принимаем b=340 мм, h=340 мм, tf=20 мм
Высота сечения колонны
/20*595=29,8 см.
Рисунок 20 – Сечения центрально-сжатой колонны
Для увеличения радиуса инерции
следует стремиться, чтобы площадь сечения поясов составляла 80% общей площади колонны. (3.8) смТогда толщина стенки должна составлять:
, (3.9)где
см. смПринимаем tw=10 мм
На долю поясов приходится площадь:
(3.10) смТребуемая толщина одного пояса:
(3.11) смДля поясов принимаем листы
=20 мм.Принятое сечение проверяют на устойчивость.
Фактическая площадь сечения стержня:
(3.12) смМинимальный момент инерции:
(3.13) смМинимальный радиус инерции:
Наибольшая гибкость:
(3.15) < 120Используя полученное значение
, по таблице 1 приложения определяемПроверяют сечение колонны по условию:
(3,16) кн/см21,36 кН/см2 < 22.8 кН/см
Условие выполняется.
Проверка местной устойчивости поясов колонны.
(3.17)Для обеспечения местной устойчивости пояса колонны двутаврового сечения с условной гибкостью
отношение расчётной ширины свеса поясного листа к толщине принимаю не более: , (3.18)где
, (3.19)Рисунок 21 – К проверке местной устойчивости полки
Проверка местной устойчивости стенки колонны
Очень тонкая стенка может выпучиться, поэтому для обеспечения её устойчивости должны выполняться следующие условия:
при
, (3.20) , (3.21)Местная устойчивость стенки обеспечена.
4. Расчёт базы колонны
Конструкция базы должна отвечать принятому в расчётной схеме колонны способу закрепления её нижнего конца. При шарнирном опирании анкерные болты крепят непосредственно к опорной плите, за счёт гибкости которой обеспечивается податливость соединения. При жёстком сопряжении болты (не менее четырёх) крепят к стержню колонны посредством специальных столиков и затягивают с напряжением, близким к расчётному сопротивлению, что устраняет возможность поворота стержня.
Расчётная сила давления на фундамент с учётом веса колонны:
, (4.1)где
– усилие в колонне, = 2371,58кН – плотность стали, =7,85т/м3; – площадь сечения колонны, =152,4см2; – ускорение свободного падения, = ; – высота колонны, =5,95 м; – коэффициент надёжности по нагрузке, =1,05;Требуемая площадь опорной плиты базы колонны:
, (4.2)где
– расчётное сопротивление сжатию (смятию) бетона фундаментагде
– расчётное сопротивление сжатию бетона (призменная прочность),бетон класса В12,5
; – ; – площадь фундамента;Ширина опорной плиты базы:
, (4.4)где
– ширина колонны; =340 мм – толщина траверсы , принимаю ;