Курсовой проект по дисциплине Металлические конструкции включая сварку Тема Проектирование сборных железобетонных конструкций многоэтажного каркасного здания

• Название: Курсовой проект по дисциплине Металлические конструкции включая сварку Тема Проектирование сборных железобетонных конструкций многоэтажного каркасного здания
• Дата: 27.12.2022
• Размер: 2.68 Mb.
• Имя файла: 1b21723659aea0ca9e5f70a89d60712f.docx
• Тип: Курсовой проект; #866275
• страница: 10 из 12

5.1. Расчетные длины колонны

Так как

(5.1.1)

и

(5.1.2)

то значения коэффициентов ₁ и ₂ находим по табл. 14.1 [6]:

₁ = 2; ₂ = 3.



5.1.1. Выкопировка таблицы 14.1 [6]
Расчетные длины колонны в плоскости рамы:

- для нижней части колонны

см; (5.1.3)

- для верхней части колонны

см. (5.1.4)

Расчетные длины колонны из плоскости рамы

см; (5.1.5)

см. (5.1.6)

5.2. Подбор сечения верхней части колонны

Сечение верхней части колонны принимаем в виде сварного двутавра со стороной h = 450 мм. Для симметричного двутавра по учебнику принимаем

см (5.2.1)

см (5.2.2)

В таком случае условная гибкость верхней части колонн в плоскости рамы

(5.2.3)

Относительный эксцентриситет:

(5.2.4)

По таблице Д.2 [4] находим, что коэффициент влияния формы сечения в первом приближении

(5.2.5)

Тогда приведенный относительный эксцентриситет:

(5.2.6)

По табл. Д.4 [4] находим, что коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом _е = 0,05.



5.2.1. Выкопировка таблицы Д.4 из [4]
Таблица 5.2.1. Двойная интерполяция 𝜑

Интерполяция 𝜑
	17	17.2	20
2	52		45
2.45	50.91	50.45	43.91
2.5	51		44

Требуемая площадь сечения:

см².

5.2.1. Компоновка сечения

Предварительно примем толщину полки t_f = 20 мм, тогда высота стенки:
см. (5.2.1.1)

Требуемую толщину стенки подберем из условия ее местной устойчивости. По учебнику предельная условная гибкость стенки двутаврового сечения (при т > 1 и условной гибкости < 2,0) определяется как:

(5.2.1.2)

тогда

см (5.2.1.3)

принимаем t_w = 7 мм.

Требуемая площадь сечения одной полки двутавра:

см² (5.2.1.4)

Так как ранее принятая толщина полки t_f = 20 мм = 2см , ширина полки составит:

см (5.2.1.5)

окончательно примем b_f = 26 см.

Получим следующее сечение:


Рисунок 5.2.1.1 Принятое сечение двутавра верхней части колонны
Согласно табл. 29 [4] устойчивость полки обеспечена, так как

(5.2.1.6)


Геометрические характеристики сечения:

- площадь поперечного сечения:

см² (5.2.1.7)

- момент инерции сечения относительно оси х-х:

см⁴ (5.2.1.8)

- момент инерции сечения относительно оси у-у:

см⁴ (5.2.1.9)

- радиус инерции сечения относительно оси х-х:

см (5.2.1.10)

- радиус инерции сечения относительно оси у-у:

см (5.2.1.11)

- момент сопротивления:

см³ (5.2.1.12)

см (5.2.1.13)

-гибкость стержня верхней части колонны оси х-х:

(5.2.1.14)

-условная гибкость стержня верхней части колонны оси х-х:

(5.2.1.15)

-гибкость стержня верхней части колонны оси y-y:

(5.2.1.16)

-условная гибкость стержня верхней части колонны оси y-y:
(5.2.1.17)

5.2.2. Проверка устойчивости в плоскости действия момента

Относительный эксцентриситет:

(5.2.2.1)

Отношение площадей полки и стенки:

(5.2.2.2)

По табл. Д.2 [5] находим, что коэффициент влияния формы сечения  = 1,4-0,02*λ= 14-0.02 * 4.42 = 1,31. Тогда приведенный относительный эксцентриситет:

(5.2.2.3)

По табл. Д.3 [4] находим, что коэффициент _е = 0,07.


Рисунок 5.2.2.1. Выкопировка таблицы Д.3 из [5]
Проверим устойчивость

(5.2.2.4)

5.2.3. Проверка устойчивости из плоскости действия момента

Эту проверку выполним по формуле:

(5.2.3.1)

где _у – коэффициент устойчивости, при _у = 1,81 по табл. Д.1 [4] _у = 0,853;



Рисунок 5.2.3.1 Таблица Д.1 [5]
Таблица 5.2.3.1 Интерполяция φ

Интерполяция 𝜑
1.8	0.855
1.81	0.853
2	0.826

с – коэффициент, учитывающий влияние момента М_х при изгибно-крутильной форме потере устойчивости.

Для определения т_х найдем максимальный момент в средней части расчетной длины стержня при сочетании нагрузок 1, 2, 3*, 4, 5*.



Рисунок 5.2.3.2. Расчетный момент в пределах средней трети расчетной длины колонны

За расчетный примем максимальный момент в пределах средней трети расчетной длины. Проверка:

кНм (5.2.3.2)

Тогда

(5.2.3.3)

При

(5.2.3.4)

, ,  - коэффициенты, определяемые по прил. 12 учебника.

При



При



Т.о. определим

(5.2.3.5)

(5.2.3.6)

Тогда по (5.2.3.4):



(5.2.3.6)

(5.2.3.7)
Так как m_ef < 20 и верхняя часть колонны не имеет ослабления сечения, то проверку несущей способности колонны производить нет необходимости.