8.2. Проверка местной устойчивости элементов стержня колонны

Местная устойчивость стенки колонны двутаврового сечения обеспечена, если выполняются условия:

при (8.3)

(8.4)

но не более , где - условная гибкость.

В противном случае необходимо увеличить толщину стенки или поставить парное продольное ребро жесткости на всю высоту колонны (рис. 19). Минимальные размеры ребер назначаются, как и размеры поперечных ребер в балках (см.п.7.8). Площадь продольного ребра целесообразно включить в расчетную площадь сечения колонны при проверке общей устойчивости. В случае постановки ребра местная устойчивость стенки колонны проверяется по п.7.19 (1).

Если , то необходимо стенку укрепить шарнирными поперечными ребрами жесткости, размеры которых определяют так же, как и в главных балках. В любом случае на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух парных поперечных ребер жесткости.

Рис. 19. Ребра жесткости сплошной колонны

Местная устойчивость поясов обеспечена, если

где свес полки b_ef= (b_f-t_w)/2

8.3. Расчет стержня колонны сквозного сечения

Расчетную сжимающую силу N и расчетные длины l_x и l_y вычисляют так же, как для сплошной колонны. Особенностью расчета сквозной колонны является определение оптимального расстояния между ветвями.

Подбор сечения колонны относительно материальной оси (рис. 20) производится так же, как и для колонны сплошного сечения, при этом расчетная гибкость принимается несколько меньшей.

=90-60 при N1500 кН и длине 5-7 м;

=60-40 при N2500-3000 кН и той же длине.

Определив требуемую площадь поперечного сечения (см. п. 8.1.), подбирают по сортаменту соответствующий прокатный профиль (табл.1 прил. 2).

Принятое сечение проверяют на устойчивость.

Рис. 20. Сечение сквозной колонны

Значение N должно быть скорректировано с учетом собственного веса колонны; _х - определяется по фактической гибкости (см.п.7.1.).

Компоновка сечения колонны относительно свободной оси выполняется исходя из условия обеспечения равноустойчивости, при этом требуемая гибкость относительно свободной оси

(8.5)

где ₁ - гибкость ветви относительно собственной оси I-I, принимается 40.

Требуемый радиус инерции

Ширина сечения , где _у - коэффициент по таблице 6.

Таблица 6

Значения коэффициента _у для сквозного сечения колонны

Сечение
у	0,52	0,44	0,6

Размер b’ принимается кратным 50 мм и должен быть больше ширины полок плюс зазор между полками на окраску - 100 мм.

Далее проектируют планки: ширина d_пл=(0,5-0,75)b_пл; толщина планки t_пл=6-12 мм; длина планки b_пл принимается равной расстоянию в свету между ветвями плюс 2(20-30) мм, где 20-30 мм - напуск планок на ветви.

Момент инерции относительно свободной оси

(8.6)

I_b1 - момент инерции ветви относительно оси I-I, A_b - площадь сечения ветви, а - расстояние между центрами тяжести ветви и колонны (рис. 21).

Радиус инерции (8.7)

Гибкость (8.8)

Приведенная гибкость

при (8.9)

при (8.10)

где ; I_b1 - момент инерции сечения ветви относительно собственной оси, параллельной свободной оси; I_S - момент инерции сечения планки относительно собственной оси Z-Z (см. рисунок 18). b - расстояние между центрами планок принимается по предельной гибкости (l₁i_b1+d_пл) с учетом унификации; ₁=l/i_b1 - гибкость ветви.

По _еf находят _y. Проверяют устойчивость стержня колонны относительно свободной оси.

(8.11)