Общие соображения

· Расчётная длина колонны – это эквивалентная из условия устойчивости длина шарнирно опертого стержня той же жёсткости.

· Расчётная длина ступенчатой колонны ОПЗ определяется раздельно для верхнего и нижнего участков.

· Потеря устойчивости колонн может произойти либо в плоскости рамы, либо в плоскости, перпендикулярной раме (так называемая потеря устойчивости из плоскости рамы), поэтому расчётные длины определяют в каждой из этих плоскостей (индексы соответственно «x» и «y»).

· Расчётная длина колонны определяется как произведение её геометрической длины на коэффициент расчётной длины m, который определяется в зависимости от условий закрепления концов колонны и от величины действующей нагрузки.

4.2.2. Расчётные длины колонн в плоскости рамы

· Устанавливаем соотношения геометрических параметров и продольных сил на верхнем (в) и нижнем (н) участках колонны:

Отношение моментов инерции: J_в/J_н = 1/6 = 0,167 (из п. 3.1);

Отношение геометрических длин (высот): Н_в/Н_н = 5 750 / 9 450 = 0,608;

Отношение продольных усилий: b = N_н /N_в = 2238,79 / 660,99 = 3,387.

При определении b используется комбинация нагрузок, при которой возникают наибольшие значения продольных сил N_н и N_в. В качестве N_в принимается наибольшее продольное усилие в сечениях 1-1 или 2-2; а значение N_н определяется в сечениях 3-3 или 4-4. Используем комбинацию (1 + 2 + 3 + 5 + 7), при которой

N_н = 2238,79 кН, N_в = 488,62 + 172,37 = 660,99 кН.

4 Если Н_в/Н_н £ 0,6 и b ≥ 3, то коэффициенты расчётной длины для нижнего и верхнего участков колонны определяются по табл. 18 СНиП [2]:

μ _н = 2,5; μ _в = 3,0 (свободный верхний конец колонны).

При шарнирном соединении ригеля с колонной в однопролётном ОПЗ принимается расчётная схема колонны со свободным верхним концом, а при жёстком – с концом, закреплённым только от поворота.

4 В остальных случаях сначала находят отношение коэффициентов расчётной длины a₁ = m_н / m_в, используя формулу:

.

Затем с помощью табл. прил. 6 СНиП [2] определяется коэффициент m_н. Для однопролётной рамы с шарнирным соединением ригеля с колонной используется табл. 67, а при жёстком – табл. 68.

Коэффициент m_н определяется в зависимости от параметра a₁ и отношения погонных жесткостей верхней и нижней частей колонны n:

, тогда m_н = 2,541 (по табл. 67).

a1	n
0,2	0,3	0,274
0,80	2,42	2,56	2,523
1,00	2,73	2,94	2,885
0,810	-	-	2,541

4 Зная отношение a₁ и значение m_н , определяем коэффициент m_в :

(если m_в получается больше 3 , принимают m_в = 3);

, поэтому принимаем m_в = 3.

· Расчётные длины нижнего и верхнего участков колонны в плоскости рамы составят:

4 для нижнего участка: = H_н × m_н = 9 450 × 2,541 = 24 015 мм = 2 402 см;

4 для верхнего участка: = H_в × m_в = 5 750 × 3,00 = 17 250 мм = 1 725 см.

4.2.3. Расчётные длины колонн из плоскости рамы

· Расчётные длины колонн из плоскости рамы принимаются равными расстояниям между закреплёнными от смещения из плоскости рамы точками (п. 6.13 СНиП [2]).

· Расчётная длина верхней части колонны равна расстоянию от тормозной балки (она находится в уровне верхнего пояса подкрановой балки) до верхней распорки между колоннами (она расположена в уровне нижнего пояса фермы):

= H_в – H_ПБ = 5 750 – 1 600 = 4 150 мм,

где Н_ПБ – высота подкрановой балки (табл. 1.2).

· Расчётная длина нижней части колонны равна расстоянию от верха фундамента до низа подкрановой балки: = H_н = 9 450 мм.

· Закрепление колонны в фундаменте из плоскости рамы считается шарнирным.