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.