Размеры стенки и полок (поясных листов)
· Толщина полки назначается обычно 10…40 мм, принимаем tf = 16 мм = 1,6 см.
· Тогда высота стенки hw = h – 2tf = 700 – 2×16 = 668 мм = 66,8 см.
· Для стенки принимаются во внимание два условия:
1) условие обеспечения местной устойчивости:
,
где – предельная условная гибкость стенки; определяется по табл. 27* СНиП [2] в зависимости от mx и
:
при mx ³ 1 и получим
;
тогда ; необходимая толщина стенки
.
2) условие экономичности: = 8,35…5,57 мм.
· При окончательном выборе толщины стенки учтём, что потеря местной устойчивости стенки не опасна для несущей способности всей колонны, и назначим толщину стенки из условия экономичности. В соответствии с сортаментом листовой стали (прил. 1) принимаем tw = 6 мм.
· Для принятой толщины стенки условие местной устойчивости не выполняется, поэтому, согласно указаниям п. 7.20* СНиП [2], в расчётную площадь сечения включаем только два крайних участка стенки общей высотой hred. Средний (неустойчивый) участок стенки в расчетное сечение не включается (см. рис. 4.1). Высота hred для сжатых элементов двутаврового сечения определяется по формуле (92-б) СНиП [2]:
,
где – условная гибкость стенки:
;
k – коэффициент, который для двутаврового сечения определяется по формуле:
k = 1,2 + 0,15 = 1,2 + 0,15×2,29 = 1,544 (при
> 3,5 следует принимать
= 3,5).
Тогда .
· Требуемая площадь полки: .
4 Если условие местной устойчивости стенки соблюдается, то вместо приведённой высоты в расчёте hred используется фактическая высота стенки hw.
4 В колоннах большой ширины (hв >1000 мм) можно повысить устойчивость стенки, укрепив её продольным ребром жёсткости. Расчёт в этом случае производится согласно п. 7.19 СНиП [2].
· Ширина полки bf назначается из условия общей устойчивости верхней части колонны из плоскости рамы.
Рекомендуется принимать .
Назначим гибкость верхней части колонны из плоскости рамы ly, чтобы она не превышала характерное значение lc из п. 5.31 СНиП [2]:
ly £ lc, где .
Установим ly = 75, тогда ,
где 0,24 – коэффициент для вычисления радиуса инерции iy двутаврового сечения; iy = 0,24 bf .
Принимаем по сортаменту (прил. 1) bf = 24 см, тогда требуемая толщина полки
; принимаем по сортаменту (прил. 1) tf = 1,2 см.