Расчет колонн. Сечения металлической колонны

1. Практика 4. Расчет колонн

Сечения металлической
колонны

2. Металлическая колонна. Итог

• Прокатное сечение

3. Металлическая колонна. Итог

• Сварное сечение

4. Металлическая колонна. Шаг 1

Расчетная длина l0 :
l – геометрическая длина
стержня
µ - коэффициент, зависящий
от способов закрепления
концов стержня

5. Металлическая колонна. Шаг 1

6. Металлическая колонна. Шаг 2

• Назначаем сталь см. табл. В.3
СП 16.13330.2017
• Выписываем расчетное
сопротивление по пределу текучести
Ry (С345) = Ryn/γm = 3450 / 1.025 = 3366
кгс/см2
• Модуль упругости
E = 210000 МПа = 2140 т/см2
(СП 16.13330.2017 Приложение Б)

7. Металлическая колонна. Шаг 2

• Обозначения в СП 16.13330.2017
п.6:

8. Металлическая колонна. Шаг 2

• Обозначения в СП 16.13330.2017
п.6:

9. Металлическая колонна. Шаг 2

Обозначения в СП 16.13330.2017
Приложение В:

10. Металлическая колонна. Шаг 3

Определяем коэффициент условия
работы колонны γс:

11. Металлическая колонна. Шаг 4

• Назначаем гибкость:
Для колонн с нагрузкой на них до 300 тс
- λ = 70 – 100
Для колонн с нагрузкой на них от 300 тс
до 400 тс - λ = 70 - 50
Для колонн с нагрузкой на них от 400 тс
- λ = 40 - 50
• Находим условную гибкость

12. Металлическая колонна. Шаг 5

Находим ϕ - коэффициент
устойчивости при центральном
сжатии (принимаем наименьшее):
•По таблице Д.1 СП 16.13330.2017
•Или по формулам 6.32 учебника
«Металлические конструкции. Том
1» под ред. В.В. Горев

13. Металлическая колонна. Шаг 5

14. Металлическая колонна. Шаг 5

15. Металлическая колонна. Шаг 6

Вычисляем требуемую площадь
поперечного сечения колонны:

16. Металлическая колонна. Шаг 7

Вычисляем требуемый минимальный
радиус инерции, imin:
[λ] – предельная гибкость для сжатой
колонный высотного здания

17. Металлическая колонна. Шаг 7

18. Металлическая колонна. Шаг 8

По сортаменту подбирают сечение
по расчетным характеристикам:
imin и Атр

19. Металлическая колонна. Шаг 9

Выписываем все геометрические
характеристики принятого сечения
из сортамента

20. Металлическая колонна. Шаг 10

Выполняем проверку принятого
сечения:
• гибкость

21. Металлическая колонна. Шаг 10

Выполняем проверку принятого
сечения:
•условная гибкость

22. Металлическая колонна. Шаг 10

Выполняем проверку принятого
сечения:
•коэффициент устойчивости ϕ по
табл. Д.1 СП 16.13330.2017 или по
формулам 6.32 учебника
«Металлические конструкции. Том
1» под ред. В.В. Горев

23. Металлическая колонна. Шаг 10

Выполняем проверку принятого
сечения:
•проверка устойчивости принятого
сечения

24. Металлическая колонна. Шаг 11

Если подобрать
прокатное сечение не
возможно или геометрия
его не устраивает, то
надо проектировать
сварное сечение колонны

25. Металлическая колонна. Итог

• Сварное сечение

26. Металлическая колонна. Шаг 11

• Из Шага 6 уже известна Атр
• Конструируем сечение
руководствуясь:
– ГОСТ 82-70 «Прокат стальной
горячекатаный широкополосный
универсальный. Сортамент»
– геометрическими пропорциями

27. Металлическая колонна. Шаг 12

Так как момент инерции
сечения относительно оси «y»
меньше момента инерции
сечения относительно оси «х»
(смотри сортамент), проверяем
общую устойчивость колонны
относительно оси «у»

28. Металлическая колонна. Шаг 12

Находим радиус инерции
относительно оси «у»
Jy = 2 * (tполки * bполки3 / 12)

29. Металлическая колонна. Шаг 13

Выполняем проверку принятого
сечения:
• гибкость

30. Металлическая колонна. Шаг 14

Выполняем проверку принятого
сечения:
•условная гибкость

31. Металлическая колонна. Шаг 15

Выполняем проверку принятого
сечения:
•коэффициент устойчивости ϕ

32. Металлическая колонна. Шаг 16

Выполняем проверку принятого
сечения:
•проверка устойчивости принятого
сечения

33. Металлическая колонна. Шаг 17

Выполняем проверку принятого сечения:
•Проверяем местную устойчивость стенки
- условная гибкость элемента,
принимаемая в расчете на устойчивость
при центральном сжатии

34. Металлическая колонна. Шаг 18

Выполняем проверку принятого
сечения:
•Проверяем местную устойчивость
поясных листов колонны
•- условная гибкость элемента,
принимаемая в расчете на
устойчивость при центральном сжатии