Рис. 5.9. Потеря местной устойчивости: а) схема потери местной устойчивости сварного двутавра; б) постановка ребер жесткости для обеспечения местной устойчивости; 1 - ребра жесткости
5.2.3. Расчет центрально-сжатых стальных колонн сплошного сечения
В соответствии с вышесказанным при расчете стержня колонны строительные нормы предписывают выполнение следующих расчетов: по прочности, по потере общей устойчивости, а также при этом необходимо ограничивать гибкость.
Расчет прочности выполняют по формуле а=л ^ (5Л'а)
где о - нормальное напряжение в сечении колонны; И- расчетная продольная сила;
Лп - площадь сечения нетто, т.е. площадь сечения за вычетом площади ослаблений, например при наличии отверстий для болтов и др.;
Яу - расчетное сопротивление стали по пределу текучести, (табл. 2.2);
ус - коэффициент условия работы, устанавливается в соответствии с табл. 2.3 (при расчетах прочности сплошных колонн ус = 1,1).
Как уже отмечалось, обычно несущая способность колонн теряется в результате продольного изгиба. Поэтому размеры сечения стержня принимают из расчета на устойчивость.
Расчет на устойчивость выполняют по формуле где <р - коэффициент продольного изгиба;
А - площадь без учета ослаблений (брутто).
Независимо от расчета на прочность и устойчивость нормы ограничивают наибольшую гибкость стержня колонны, которая должна быть не больше предельной (табл. 5.4).
Проверка гибкости выполняется по формуле
*< = 7^пред> (5-3,6)
где 1е/- расчетная длина колонны; в СНиП П-23-81* «Стальные конструкции» в отличие от других норм расчетная длина обозначается 1е/ (эффективная длина)',
/ - радиус инерции сечения.
Как уже говорилось, из приведенных формул можно решать два типа задач: определять размеры сечения колонн (тип 1) или проверять несущую способность (тип 2).
4 Строительные конструкции. 2-е изд.
Общий порядок подбора сечения стержня колонны (тип 1)
1. Определяют нагрузку на колонну; в общем случае она определяется по указаниям раздела 3; в простейших учебных задачах нагрузка может быть задана.