Примечание. Если устойчивость обеспечена, прочность не проверяют, т.к. она по умолчанию будет достаточной

Практическое занятие № 3. Расчёт и конструирование центрально – сжатой стальной колонны. Конструирование узлов соединения.

Начало пишем как в учебнике на стр.149:

Рассчитать стальную колонну для здания магазина …….и т.д., вставляя свои данные.

- то, что в скобках, не нужно писать (остальное – до конца задания)

- нагрузка дана в таблице по вариантам (ниже)

- γ_n=0,95 - коэффициент надежности по ответственности, принимается для гражданских зданий (у всех одинаково, записать, что за коэф.)

- нагрузка N - своё значение: расчётная - из задачи 2, ваше значение

- l_ef - из задачи 2 (своё значение из задачи 2, у Сеткова – задаче 3.7.,с.61)

- колонна выполнена из прокатного (сплошного) двутавра с параллельными гранями полок.

 

- чертить рис. 5.35, а и б, со своими данными: на рис. а – сразу проставить,на рис. б – после завершения решения задачи

 

Решение.

Рекомендации – по пунктам.

По пункту 1. Пишем не как в учебнике, пишем как здесь:

Колонны относятся к группе конструкций 3. Конструкции разделены на 4 группы: те, которые испытывают наиболее сложное напряжённое состояние, относятся к группе 1, наименее сложное – к группе 4, колонны – к группе 3, балки и плиты перекрытий – к группе 2)

 

По пункту 2

Определяем нормативное сопротивление – как в практическом задании 1

 

По пункту 3

- γ_с =1 (у всех) – коэффициент условий работ

- (лямбда) - гибкость колонны, ею задаёмся, по вариантам

Колонна – это стержень с небольшими размерами сечения и большой длиной, поэтому он может изгибаться, и, кроме прочности, колонна не должна быть гибкой.

У стен большая длина и толщина, их не проверяют на гибкость (устойчивость)

Т.е. колонны – это единственные конструкции, которые имеют гибкость и их проверяют на устойчивость

- по таблице на стр. 100 находим по заданной гибкости коэффициент продольного изгиба (фи)

 

Определяем требуемую площадь колонны, которая позволит выдержать заданную нагрузку и при этом быть «не гибкой» - по формуле

По пункту 4

Определяем требуемый минимальный радиус инерции (по заданной гибкости λ=100): по формуле в учебнике (у вас своя λ).

По пункту 5

По требуемым площади и радиусу инерции подбираем двутавр по сортаменту стр.432-437. При выборе просмотрите все эти страницы от и до.

 

Ближе всего подходит двутавр 23Ш 1, который имеет следующие характеристики:

 

А = 46,08 см² (больше требуемого 41,37 см²), берём с запасом

i_y=3,67 см(больше требуемого3,6 см), берём с запасом

i_х=9,62 – выписали из сортамента для двутавра 23Ш 1

Проверка подобранного сечения - необходима, так как гибкостью задавались произвольно

По пункту 6

· Определяем наибольшую ФАКТИЧЕСКУЮгибкость

· По ней определяем ФАКТИЧЕСКОЕ значение коэффициента продольного изгиба интерполяцией:

 

Гибкость
	0,612
	0,605
	0,598
	0,591
	0,584
	0,577
	0,57
	0,563
	0, 556
	0,549
	0,542

 

0,612 – 0,542 = 0,078

 

0,078: 10 = 0,0078 (10 интервалов между 90 и 100 для ЧИСЛА 98,округляем до целого)

0,542 – для 100

0,542 + 0,0078 = 0,549 (для 99)

0,549 + 0,007 = 0,556 (для 98)

0, 556 + 0,07 = 0,563 (для 97)

0,563 + 0,007 = 0,57 (для 96)

0,57 + 0,007 = 0,577 (для 95)

0,577 + 0,007 = 0,584 (для 94)

0,584 + 0,007 = 0,591 (для 93)

 

В своём решении тоже делаем такую таблицу, свои значения выделяем цветом или толщиной шрифта

 

· Проверяем условие, чтобы гибкость была не больше предельной гибкости по СП.

Здесь все формулы – по учебнику

· Проверяем устойчивость:

 

N\ ∙А = 538,16\ 0,556 ∙46,08 = 21 R_yγ_c=24∙1=24 кН/см²

 

 

Выводы: Несущая способность стержня колонны обеспечена. Принимаем в качестве стержня (сечения колонны) двутавр 23Ш1.

Примечание. Если устойчивость обеспечена, прочность не проверяют, т.к. она по умолчанию будет достаточной

В формулах проверки на прочность и устойчивость ра зница только - в формуле устойчивости.

N\∙А = 538,16\46,08 = 11,7 R_yγ_c=24∙1=24 кН/см² – при прверке прочности за счёт этого коэффициента число будет по умолчанию меньше

 

При устойчивости мы сравниваем число 21 с 24, при проверке прочности – 11,7 с 24 – намного меньше

 

ВЫВОДЫВСЕ ЗАПИСЫВАЕМ

 

РАСЧЁТ ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТОЙ СТАЛЬНОЙ КОЛОННЫ– ВАРИАНТЫ

 

№ варианта	Марка стали\ толщина фасонного проката	Гибкость колонны λ
	С235\2-20
	С235\20-40
	С235\40-100
	С245\2-20
	С245\20-30
	С275\2-10
	С245\10-20
	С345\2-20
	С345\2-10
	С345\10-20
	С345\20-40
	С345\40-60
	С235\2-20
	С235\20-40
	С235\40-100
	С245\2-20
	С245\20-30
	С275\2-10
	С245\10-20
	С345\2-20
	С345\2-10
	С345\10-20
	С345\20-40
	С345\40-60
	С235\2-20
	С235\20-40
	С235\40-100
	С245\2-20
	С245\20-30
	С275\2-10
	С245\10-20
	С345\2-20