Конструкционные материалы. Определение несущей способности (подбор сечения)

4.1 Сталь (по СП 16.13330.2011) по ГОСТ 27772-88*

Исходные данные:

Сталь класса С255.

Сечение двутавр 80Ш2 СТО АСЧМ20

Высота колонны h=12м

Условия опирания – низ- заделка, верх- шарнир.

Решение:

Рис. 8 Поперечное сечение, конструктивная и расчетная схемы.

Условие устойчивости для центрально-сжатого стержня в соответствии с п. 7.1.3 [5]:

где N- расчетная продольная сила; φ-коэффициент продольного изгиба; А- площадь поперечного сечения стержня; R_y- расчетное сопротивление стали; γ_с- коэффициент условия работ.

В соответствии с табл. В.5 [5] расчетное сопротивление стали при толщине проката 2…20мм: R_y- 240Мпа=24кН/см².

Из условия устойчивости определим несущую способность стержня:

N<φAR_yγ_c

Определим геометрические характеристики поперечного сечения колонны по СТО АСЧМ20.

Площадь поперечного сечения: А=243,45см²

Радиус инерции относительно оси Y: i_y=6,39см.

Определим расчетную длину колонны в соответствии с п. 10.3.1 [5]

где µ- коэффициент расчетной длины, который принимается в зависимости от условий закрепления их концов. µ=0,7 для жестко- шарнирного закрепления.

Гибкость стержня относительно оси Y Ставим дополнительно ребра жесткости по середине стержня, тогда расчетная длина уменьшится в 2 раза.

Условная гибкость равна:

Для определения коэффициента продольного изгиба определим тип сечения по табл.7 [5]- двутавр соответствует типу сечения а.

Коэффициент φ находим по табл. Д1 [5]: φ=0,836

Определим несущую способность колонны:

N=0,836*243,45*24*0,95=4640,4кН

Ответ: N=4640,4кН.