Файл: 1 Схема планировочной организации земельного участка 1 Характеристика земельного участка.docx

₁OZ₁ 1

Коэффициент расчетной длины в плоскости X₁OY₁ 1

Расстояние между точками раскрепления из плоскости изгиба 2,669 м

Сечение



Профиль: Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L140x10

Результаты расчета	Проверка	Коэффициент использования
п.9.1.1	Прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики	0,13
п.7.1.3	Устойчивость при сжатии в плоскости XOY (XOU)	0,15
п.7.1.3	Устойчивость при сжатии в плоскости XOZ (XOV) )	0,17
п.7.1.1	Прочность при центральном сжатии/растяжении	0,13
п.10.4.1	Предельная гибкость в плоскости XOY	0,28
п.10.4.1	Предельная гибкость в плоскости XOZ	0,41

Коэффициент использования 0,41 - Предельная гибкость в плоскости XOZ

Конструктивная группа Раскосы. Элемент № 43

Сталь: C245
Длина элемента 2,28 м

Предельная гибкость для сжатых элементов: 180 - 60

Предельная гибкость для растянутых элементов: 400

Коэффициент условий работы 1
Коэффициент надежности по ответственности 1

Неупругая работа сечения не допускается

Коэффициент расчетной длины в плоскости X₁OZ₁ 1

Коэффициент расчетной длины в плоскости X₁OY₁ 1

Расстояние между точками раскрепления из плоскости изгиба 2,282 м

Сечение

Профиль: Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L110x8

Результаты расчета	Проверка	Коэффициент использования
п.8.2.1	Прочность при действии изгибающего момента My	0,39
п.8.2.1	Прочность при действии поперечной силы Qz	0,01
п.9.1.1	Прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики	0,77
п.7.1.1	Прочность при центральном сжатии/растяжении	0,39
п.10.4.1	Предельная гибкость в плоскости XOY	0,11
п.10.4.1	Предельная гибкость в плоскости XOZ	0,17

---

Коэффициент использования 0,77 - Прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики

Конструктивная группа Стойки. Элемент № 35

Сталь: C245

Длина элемента 2,89 м

Предельная гибкость для сжатых элементов: 180 - 60

Предельная гибкость для растянутых элементов: 400

Коэффициент условий работы 1

Коэффициент надежности по ответственности 1

Неупругая работа сечения не допускается

Коэффициент расчетной длины в плоскости X₁OZ₁ 1

Коэффициент расчетной длины в плоскости X₁OY₁ 1

Расстояние между точками раскрепления из плоскости изгиба 2,889 м
Сечение



Профиль: Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 L90x8

Результаты расчета	Проверка	Коэффициент использования
п.9.1.1	Прочность при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики	0,05
п.7.1.3	Устойчивость при сжатии в плоскости XOY (XOU)	0,07
п.7.1.3	Устойчивость при сжатии в плоскости XOZ (XOV) )	0,11
п.7.1.1	Прочность при центральном сжатии/растяжении	0,05
п.10.4.1	Предельная гибкость в плоскости XOY	0,45
п.10.4.1	Предельная гибкость в плоскости XOZ	0,7

Коэффициент использования 0,7 - Предельная гибкость в плоскости XOZ


3.5 Расчет колонны

---

3.5.1 Подбор сечения колонны

Колонна сплошного сечения выполнена из прокатного широкополочного двутавра, высотой 8 м. Имеет шарнирное сопряжение с фермой, и жесткое - с фундаментом. Материал колонны – сталь С235, бетон фундамента В20.

Так как колонна имеет сплошное сечение, то принимаем двутавр высотой h_в=400 мм (рисунок 20).

Для симметричного двутавра:

i _x≈0,42*h_в, Рисунок 3.11 Сечение колонны

ρ_х≈0,35*h_в.

i_x≈0,42*400=294 мм;

ρ_х≈0,35*400=245 мм.

Условная гибкость:

=(l_x2/i_x)*(R_y/E)^0.5,

=(21600/294)*(240/206000)^0.5=2.51.

Относительный эксцентриситет:

m_x=e_x/ρ_x=M₁/(N₁*ρ_x),

m_x=765.853*10³/(646.32*245)=4.84.

Примем в первом приближении А_f/А_w=1, тогда коэффициент влияния формы сечения:

η=(1.90-0.1*m_x)-0.02*(6-m_x)* ,

η=(1.90-0.1*4.84)-0.02*(6-4.84)*2.51=1.36.

Приведенный относительный эксцентриситет:

m_{x ef}=η*m_x,

m_{x ef}=1.36*4.84=6.57.

По таблице 74 СП II-23-81* находим φ_е=0.168.

Компоновка сечения.

Принимаем толщину полок t_f=16,5 мм.

Высота стенки:

h_w=h_в-2*t_f,

h_w=700-2*18=664 мм.

Условие местной устойчивости стенки при >0.8 и m_x>1:

h_w/t_w≤(0.36+0.8* )*(E/R_y)^0.5,

h_w/t_w≤(0.36+0.8*2.51)*(206000/240)^0.5=69.3,

t_w≥h_w/69.3=664/69.3=9.6 мм.

Принимаем толщину стенки t_w=11 мм.

Требуемая площадь полки:

А_f._тр=(А_тр-t_w*h_w)/2,

А_f._тр=(16030-10*664)/2=4695 мм².

Задаемся шириной полки из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента:

b_f≥l_y2/20,

b_f≥5400/20=270 мм, примем b_f=280 мм.

Условие местной устойчивости полки:

---

b_св/t_f≤(0.36+0.1* )*(E/R_y)^0.5,

где b_св=(b_f-t_w)/2=(280-10)/2=135, тогда

b_св/t_f≤(0.36+0.1*2.51)*(206000/240)^0.5=17.9, тогда

t_f≥b_св/17.9=135/17.9=7.5 мм.

Принимаем сечение части колонны –двутавр с размерами:

b_f=400 мм;

t_f=16,5 мм;

А_f=280*18=5040 мм²>А_f.тр=4695 мм²;

h_w=393 мм;

t_w=11 мм;

А_w=664*10=6640 мм².

Геометрические характеристики сечения.

Полная площадь сечения:

А₀=2*А_f+А_w,

А₀=2*5040+6640=16720 мм².

Моменты инерции сечения относительно осей х и y:

I_x=t_w*h_w³/12+2*b_f*t_f*[(h_в-t_f)/2]²,

I_y=2*t_f*b_f³/12.

I_x=10*664³/12+2*280*18*[(700-18)/2]²=1416074933 мм⁴,

I_y=2*18*280³/12=65856000 мм⁴.

Момент сопротивления сечения относительно оси х:

W_x=I_x/(0.5*h_в),

W_x=1416074933/(0.5*700)=4045928 мм³.

ρ_x=W_x/А₀=4045928/16720=242 мм.

Радиусы инерции сечения относительно осeй х и y:

i_x=(I_x/А₀)^0,5,

i_y=(I_y/А₀)^0,5.

i_x=(1416074933/16720)^0,5=291 мм,

i_y=(65856000/16720)^0,5=63 мм.

---

3.5.2 Проверка устойчивости колонны

Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента.

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатого элемента постоянного сечения в плоскости действия момента выполняем по формуле:

N₁/(φ_e*A₀)≤R_y*γ_c,

φ_e – коэффициент определяемый по табл. 74 СНиП II-23-81* и зависящий от условной гибкости =λ_x*(R_y/E)^0.5 и приведенного относительного эксцентриситета m_еf определяемого по формуле:

m_{ef x}=η*m_x,

где η – коэффициент влияния формы сечения, определяемый по табл. 73 СНиП II-23-81*,

m_x=M_x/(N₁*ρ_x) – относительный эксцентриситет.

λ_x=l_x2/i_x=21600/291=74.2.

=74.2*(240/206000)^0.5=2.53, 0< <5

m_x=765.853*10³/(646.32*242)=4.90.

А_f/А_w=5040/6640=0.76≈0.5.

Коэффициент влияния формы сечения:

η=(1,75-0,1*m_x)-0,02*(5-m_x)* ,

η=(1,75-0,1*4.90)-0,02*(5-4.90)*2.53=1.26.

m_{ef x}=1.26*4.90=6.15.

По таблице 74 СНиП II-23-81* находим φ_e=0.173.

σ=646.32/(0.173*240)=223.4 МПа < R_y=240 МПа.

Недонапряжение:

∆=100*(240-223.4)/240=6.9 %.

Проверка устойчивости колонны из плоскости действия момента.

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов постоянного сечения из плоскости действия момента выполняем по формуле:

N₁/(с*φ_y*A₀)≤R_y*γ_c,
где φ_y – коэффициент определяемый по табл. 72 СНиП II-23-81*.

Определим коэффициенты с и φ_y.

λ_y=l_y2/i_y=5400/63=86, по табл. 72 СНиП II-23-81* находим φ_y=0.640.

Максимальный момент в средней трети расчетной длины стержня:

M_x^1/3=M₂+(l₂-l_y2/3)*(M₁-M₂)/l₂,

M_x^1/3=681.619+(7200-5400/3)*(-765.853-681.619)/7200=-404 кН*м.

IM_x^1/3I>IМ_max/2I=766/2=383 кН*м.

Относительный эксцентриситет:

m_x=M_x^1/3*A₀/(N₁*W_x),

m_x=-404*16720/(646.32*4045928)=2.58.

При m_x<5 коэффициент с, учитывающий влияние момента М_х при изгибно-крутильной форме, вычисляется по формуле:

с=β/(1+α*m_x),

λ_y=86<λ_с=3.14*(E/R_y)^0.5=3.14*(206000/240)^0.5

---