Предельные условные гибкости

Обозначения:`

l – условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость при центральном сжатии;

`l1 – условная гибкость элемента, принимаемая в расчете на устойчивость в плоскости действия момента.

П р и м е ч а н и я: 1. К коробчатым относятся замкнутые прямоугольные профили (составные, гнутые прямоугольные и квадратные).

2. В коробчатом сечении при m > 0 значение `luw следует определять для стенки, параллельной плоскости изгибающего момента.

3. При значениях 0 < m < 1,0 значение `luw следует определять линейной интерполяцией между значениями, вычисленными при m = 0 и m = 1,0.

Отношение ширины свеса полки bef  = (bf  – tw)/2 = (40 – 8) / 2 = 19,6 см

к толщине полки tf  в центрально-сжатых элементах с условной гибкостью

l = 0,8 – 4 по условию местной устойчивости полки не должно превышать

откуда определяем минимальную толщину полки:

Требуемая площадь одной полки

Рис. 4.4. Укрепление стенки продольными и

поперечными ребрами жесткости

Требуемая толщина полки

Принимаем

Высота сечения

h = hw + 2tf = 400 + 2 ∙ 1,2 = 42,4 см.

Площадь полки

Вычисляем геометрические характеристики сечения:

– площадь

– момент инерции относительно оси у-у (моментом инерции стенки пренебрегаем)

– радиус инерции

– фактическую гибкость

– условную гибкость

– коэффициент устойчивости при центральном сжатии

Проверяем общую устойчивость колонны относительно оси y-y:

где    gс = 1 – коэффициент условий работы по табл. 1.3.

Недонапряжение в колонне

что допустимо в составном сечении согласно СНиП .

Сечение принято.

В случае невыполнения условия устойчивости колонны, производится корректировка размеров сечения и повторная проверка. Корректировка, как правило, производится за счет изменения размеров полок при обязательном соблюдении условия их местной устойчивости.

Для укрепления контура сечения и стенки колонны при  устанавливают поперечные ребра жесткости, расположенные на расстоянии a = (2,5...3)hw одно от другого; на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер (см. рис. 4.4). Минимальные размеры выступающей части br и толщины tr поперечных ребер жесткости принимаются так же, как в главной балке.

Проверяем:

,

постановка поперечных ребер жесткости не требуется.

В местах примыкания к колонне связей, балок, распорок и других элементов ребра жесткости устанавливают в зоне передачи сосредоточенных усилий независимо от толщины стенки.

Соединение пояса со стенкой рассчитывают на сдвиг по формуле

где    T = Qfic Sf /I – сдвигающее пояс усилие на единицу длины, вызываемое

условной поперечной силой

Qfic = 7,15 ∙ 10–6(2330 – E/Ry)N/φ,

здесь φ – коэффициент устойчивости при центральном сжатии, принимаемый при расчете по условной гибкости колонны относительно оси x-x;

Sf  – статический момент пояса колонны относительно оси x-x;

Ix – момент инерции сечения колонны.

В центрально-сжатых колоннах сдвигающее усилие незначительно, так как поперечная сила, возникающая от случайных воздействий, невелика. Соединение стенки с полками производится автоматической сваркой. Минимальный катет сварного шва принимается конструктивно в зависимости от максимальной толщины свариваемых элементов (tmax = tf  = 12 мм) kf  = 5 мм.