Стальная балочная клетка (стр. 7 из 8)
см.Гибкость:
Приведенная гибкость:
Вычисляем коэффициент продольного изгиба при
: 
Включаем в нагрузку вес колонны:
кН,где
- удельный вес стали; 
- конструктивный коэффициент, учитывающий вес ребер и сварных швов.Полная расчетная нагрузка:
(P+G)+Gk=2787,283+9,846=2797,129 кН.
Проверка колонны на устойчивость:
Недонапряжение составляет 3,76 %, что менее 5 %, следовательно требования п.1.9. СНиП II – 23 – 81* соблюдены.
Проверка предельной гибкости.
Предельная гибкость
где
При
проверка проходит.Так как для двутаврового сечения при
радиус инерции 
и коэффициент 
, проверку устойчивости относительно оси х-х не выполняем.3.3. Проверка устойчивости полки и стенки колонны
Отношение свеса полки к ее толщине
Наибольшее отношение
при условии выполнения устойчивости полки определяется по формуле из табл. 29 СНиП II – 23 – 81*.Так как
,то устойчивость полок не обеспечивается. Необходимо рассчитать сечение колонны с измененными размерами.
Ширину полки назначаем в соответствии с сортаментом универсальной стали, равной 420 мм. Высоту стенки hW назначаем так, чтобы выполнялось условие h
bf, hW=420 мм. Назначив толщину tW=10 мм, получаем площадь сечения стенки: АW=42 см2. Свес полки: 
мм.Требуемые площадь сечения полки и ее толщина:
см2. 
см. Принимаем tf=14 мм.Геометрические характеристики сечения.
Площадь сечения:
см2.Момент инерции:
см4.Радиус инерции:
см.Гибкость:
Приведенная гибкость:
Вычисляем коэффициент продольного изгиба при
: 
Включаем в нагрузку вес колонны:
кН,где
- удельный вес стали; 
- конструктивный коэффициент, учитывающий вес ребер и сварных швов.Полная расчетная нагрузка:
(P+G)+Gk=2787,283+10,589=2797,872 кН.
Проверка колонны на устойчивость:
Недонапряжение составляет 1,96 %, что менее 5 %, следовательно требования п.1.9. СНиП II – 23 – 81* соблюдены.
Проверка предельной гибкости.
Предельная гибкость
где
При
проверка проходит.Так как для двутаврового сечения при
радиус инерции 
и коэффициент 
, проверку устойчивости относительно оси х-х не выполняем.Проверка устойчивости полки и стенки колонны
Отношение свеса полки к ее толщине
Наибольшее отношение
при условии выполнения устойчивости полки определяется по формуле из табл. 29 СНиП II – 23 – 81*.Так как
, устойчивость полок обеспечивается. Проверяем устойчивость стенки по условию 
Вычисляем
.Здесь
но не более 2.3, в соответствии с табл. 27 СНиП II – 23 – 81*; 
Так как
устойчивость стенки колонны обеспечена.В соответствии с п.7.21 СНиП II – 23 –81* при
поперечные ребра жесткости по расчету устанавливать не требуется. Принимаем по конструктивным соображениям на отправочном элементе два парных ребра. Назначаем размеры парных ребер: ширина 
принимаем bP=60 мм, толщина 
мм; принимаем tP= 6 мм.В центрально-сжатых колоннах сплошного сечения сдвигающие усилия между стенкой и полкой незначительны. Поэтому сварные швы, соединяющие полки со стенкой, назначают конструктивно толщиной kf=6…8 мм. Принимаем катет сварного шва равным kf=6 мм.
3.4. Расчет базы колонны
База колонны, состоящая из опорной плиты и траверс, крепится к фундаменту анкерными болтами.
Размеры плиты базы:
Ширина плиты В назначается по конструктивным соображениям:
мм.Здесь t=10 мм толщина траверсы, C=50 мм – свесы плиты.
Длина плиты, минимальная по конструктивным соображениям, равна:
мм. Учитывая стандартные размеры листов, назначаем LПЛ MIN=560 мм.Проверяем достаточность размеров плиты в плане расчетом из условия смятия бетона под плитой. Назначаем класс бетона фундамента В 12.5. Расчетное сопротивление бетона смятию при коэффициенте условия работы
Требуемая длина плиты по расчету:
м.Принимаем по сортаменту универсальной стали LПЛ=650 мм, так как LПЛ ТР > LПЛ MIN.
Получаем размеры плиты базы в плане LПЛ х BПЛ=650 х 540 мм с площадью AПЛ=0,35 м2.
Далее в зависимости от размеров в плане верхнего обреза фундамента уточняется сопротивление бетона смятию и проверяются напряжения под плитой. Назначаем размеры верхнего обреза фундамента:
BФ=ВПЛ+20 см=54+20=74 см;
LФ=L+20 см=65+20=85 см.
Площадь AФ=
Уточняется коэффициент
Уточняется сопротивление бетона смятию:
МПа.Проверяем бетон на смятие под плитой базы:
Проверка удовлетворяется.
Расчет толщины плиты базы.
Толщина плиты назначается в пределах
Расчет толщины плиты базы производится из условия прочности плиты при изгибе на действие реактивного давления фундамента.Выделяются участки плиты с характерными схемами закрепления сторон и их соотношением. Максимальные изгибающие моменты на этих участках при единичной ширине плиты определяются по формуле: