Проектирование внецентренно-сжатой колонны КВ.
Продольная сила на внецентренно-сжатую колонну (КВ) от стропильной фермы крыши, приложенной по ее оси, определяется по формуле:
,
кН.
Продольная сила на внецентренно-сжатую колонну (КВ) от главной балки междуэтажного перекрытия:
,
кН.
От продольной силы 
из-за эксцентриситета 
-
- высота сечения колонны) возникает изгибающий момент:
Предварительно принимаем 
, тогда 
.
,
.
На колонну КВ действует также горизонтальная нагрузка:
,
От распределенной горизонтальной нагрузки 
в колонне КВ как консольной стойки возникает изгибающий момент:
где : 
,
.
Максимальная продольная сила будет в нижней части колонны КВ и ее величина равна сумме:
,
.
Максимальный изгибающий момент равен сумме:
,
.
Колонну КВ каркаса здания рассчитываем на совместное действие продольной силы 
и изгибающего момента 
:
, 
.
Задаемся гибкостью 
; 
, где 
.
;
.
Определяем в первом приближении высоту сечения двутавровой колонны:
и ядровое расстояние 
,
округляем до кратности 50 мм,
.
Вычисляем приближенное значение приведенного относительного эксцентриситета по формуле:
,
.
По приближенным значениям 
в таблице 74 СНиП 
определяем коэффициент устойчивости при внецентренном сжатии 
:
Затем вычисляют требуемую площадь сечения колонны:
Из условий предельной гибкости 
.
По сортаменту выбираем двутавр 40Ш1:
, 
, 
, 
.
, ;
,
Уточним относительный и приведенный эксцентриситеты по формулам:
; 
,
.
По фактическим значениям в таблице 74 СНиП определяем коэффициент устойчивости при внецентренном сжатии :
Затем проверяем устойчивость колонны в плоскости действия момента (плоскости рамы):
.
Вычисляем гибкость колонны из плоскости рамы по формуле:
, где 
По таблице 72 СНиП определяем коэффициент устойчивости 
:
Вычисляем коэффициент при 
и 
:
, 
,
,
Проверяем устойчивость нижней части колонны КВ из плоскости действия момента (из плоскости рамы):
< 24 
.
Проверяем устойчивость верхней части колонны КВ из плоскости рамы по гибкости 
, 
,
< 24 .
|
|
Размеры плиты базы колонны назначаем таким образом, чтобы напряжения под плитой от внецентренного сжатия не превышали предельной прочности бетона:
, 
; высота двутавра – 388 мм 
400 мм, ширина – 300 мм.
Назначаем размеры плиты базы:
мм, 
, 
.
Высота траверс базы колонны определяется из требуемой длины сварных швов, которыми они прикрепляются к полкам:
, 
, назначим 
Высота опорного столика для главной балки определяется из требуемой длины сварных швов, которыми они прикрепляются к полке:
, 
.