2.5. Расчет колонны сквозного сечения с базой и оголовком
2.5.1. Расчетная длина колонны и сбор нагрузки
Схема нагрузок действующих на колонну приведена на рисунке 2.8.
– длина колонны
Рисунок 2.8 – Схема нагрузок на раму
Материал колонны сталь С245, толщина листов до 20 мм, Rу=23кН/см2=230МПа.
μ=0,7
Расчетную длину колонны определяем по формуле 2.39
(2.39)
Расчетное усилие в стержне колонны (нагрузки по таблице 2.3):
Нормативная нагрузка равна:
Расчетная нагрузка равна:
Принимаем двутавровое сечение колонны, сваренное из трех листов. Предварительно определим требуемое сечение колонны по рисунку 2.9:
Рисунок 2.9 – Сечение колонны
Площадь колонны определяем как сжатого элемента по формуле 2.35
Принимаем λ=60, находим φ=0,8105.
Радиус инерции по формуле 2.40:
(2.40)
Ширина сечения по формуле 2.41:
(2.41)
Принимаем сечением полки 200×12 мм, сечение стенки 468×8 мм. Площадь поперечного сечения колонны: .
Проверяем общую устойчивость колонны. Момент инерции сечения относительно оси у меньше момента инерции сечения относительно оси х, поэтому проверяем общую устойчивость колонны относительно оси у:
Моментом инерции стенки относительно оси у пренебрегаем. Радиус инерции определяем по формуле 2.42
(2.42)
Гибкость определяем согласно формулы 2.43:
(2.43)
Проверка согласно формулы 2.35:
Запас:
Принятое сечение удовлетворяет требованиям общей устойчивости. Проверяем местную устойчивости стенки по формуле 2.44:
Условная гибкость определяется по формуле 2.45:
(2.45)
Стенка устойчива.
Проверяем местную устойчивость полки по формуле 2.46:
(2.46)
Устойчивость полки обеспечена, конструкция колонны указана на рисунке 2.10
Рисунок 2.10 — Принятые размеры колонны