Практическая работа №6

Расчет и конструирование центрально- сжатой стальной колонны

Цель:научится рассчитывать металлическую центрально-сжатую колонну из двутаврагорячекатаного с параллельными гранями полок.

В результате выполнения практического занятия студент должен

- знать: основные формулы расчета стальной центрально-сжатой колонны;

- уметь:работать со СНиПом для определения расчетного сопротивления стали;

- определять коэффициент продольного изгиба;

- проверять условия прочности и устойчивости стальной колонны.

Исходные данные:

№ варианта	Класс стали	Длина колонны l,м	Нагрузка N, кН	Расчетная схема
	С235			в	0,95
	С245	11,5		в	0,95
	С255			в	0,95
	С285	10,5		в	0,95
	С345			в	0,95
	С375	9,5		в	0,95
	С390			в	0,95
	С235	8,5		в	0,95
	С245			в	0,95
	С255	7,5		в	0,95
	С285			в	0,95
	С345	6,5		в	0,95
	С375			в	0,95
	С390	5,5		а	0,95
	С235			а	0,95
	С245	4,5		а	0,95
	С255			а	0,95
	С285	3,5		а	0,95
	С345			г	0,95
	С375			г	0,95
	С390			а	0,95
	С235			а	0,95
	С245			б	0,95
	С255			б	0,95
	С285			б	0,95
	С345			б	0,95
	С375			б	0,95
	С390			в	0,95
	С255			в	0,95
	С285			в	0,95
	С345			в	0,95
	С375			в	0,95
	С245	3,6	566,48	а	0,95

Таблица № 1 Расчетные схемы колонн

Порядок выполнения практическойработы:

1. Определить нагрузку с учетом коэффициента надежности по назначению здания

N = N· , (кН);

где: N – нагрузка, кН;

- коэффициент надежности по назначению здания.

2. Определить расчетное сопротивление стали , (17, стр. 122, табл. В.5)

двутавр относится к фасонному прокату толщиной t = 20 мм.

3. Определить условную гибкость:

,

где: λ- гибкость (60-100);

- расчетное сопротивление стали по пределу тягучести, МПа, (17, стр. 122, табл. В.5);

- модуль упругости стали, МПа; Е=2,06·10⁵ МПа.

4. Определить коэффициент продольного изгиба φ (приложение Г)

5. Определить требуемую площадь

, см

где: - нагрузка, (кН);

φ – коэффициент продольного изгиба;

- расчетное сопротивление стали по пределу тягучести, МПа,(17, стр. 122, табл. В.5);

- коэффициент условий работы, (17, стр. 5, табл. 1);

6. Определить минимальный радиус инерции

, см

где: - расчетная длина колонны, м;

– гибкость.

где: - коэффициент расчетной длины, (приложение Е);

- геометрическая длина колонны, м.

7. Подбираем двутавр по сортаменту (Приложение Д):

№ профиля

площадь сечения А, см²

радиус инерции по оси х-х, , см

радиус инерции по оси у-у, , см

8. Проверяем подобранное сечение, принимаем для расчета минимальный радиус инерции:

,

где: - расчетная длина колонны, см;

- минимальный радиус инерции, см.

,

9. Определить коэффициент продольного изгиба φ (приложение Г)

10. Проверка условия гибкости

,

где: - наибольшая гибкость колонны;

– предельная гибкость колонны (17, стр. 61, табл. 32)

,

,

где: - нагрузка, (кН);

φ – коэффициент продольного изгиба;

- расчетное сопротивление стали по пределу тягучести, МПа,(17, стр. 122, табл. В.5);

- коэффициент условий работы, (17, стр. 5, табл. 1);

11. Проверка устойчивости:

Если условие не выполняется необходимо увеличить размер двутавра.