Стальной каркас одноэтажного производственного здания

(1/60–1/120)h_w = 1,2–0,6 см,

где    h_w = h_в – 2t_f  = 70 – 2 × 3 = 64 см (толщиной поясов предварительно задаются t_f  = 12–30 мм), задаемся t_f  = 30 мм.

Назначаем t_w = 12 мм.

Требуемая площадь полки

А_f = b_f t_f = (А_тр – h_wt_w)/2 = (279 – 64 × 1,2) / 2 = 101 см².

Ширина полки

b_f = A_f /t_f =101 / 3 = 33,7 см.

Принимаем b_f = 340 мм. Из условия жесткости b_f обычно назначается в пределах b_f = (1/20–1/30)l₂ = (1/20–1/30) 7100 = 355–235 мм.

Окончательно проектируем  стенку из листа 640×12 мм и полку из листа 340×30 мм

3.3.2. Проверка устойчивости надкрановой части колонны

Проверка устойчивости в плоскости действия момента (относительно оси х-х). Геометрические характеристики принятого сечения:

площадь стенки

A_w = h_wt_w = 64 × 1,2 = 76,8 см²;

площадь полки

А_f = b_f t_f = 34 × 3 = 102 см²;

площадь всего сечения

А = A_w + 2A_f  = 76,8 + 2 × 102 = 280,8см²;

момент инерции

момент сопротивления для наиболее сжатого волокна

радиус инерции

гибкость стержня

условная гибкость

радиус ядра сечения

отношение A_f /A_w = 102 / 76,8 = 1,32.

Относительный эксцентриситет

m_х = е/r = 91 / 37,6 = 2,4.

h = (1,90-0,1m) – 0,02(6–m)

=(1,90-0,1*2,4)-0,02(6-2,4)*2=1,5

Приведенный относительный эксцентриситет

m_ef = hm_x = 1,5 × 2,4 = 3,6.

Производим проверку, сравнивая  отношение расчетного усилия к несущей способности стержня колонны:

где   j_е = 0,272 – коэффициент, определенный по табл. 4.3 при l_х = 2 и m_ef  = 2,4.

Резерв несущей способности

что допустимо для составных  сечений.

Проверка устойчивости из плоскости действия момента (относительно оси у-у). Во внецентренно-сжатых элементах, у которых жесткости в обоих главных направлениях различны (EI_y < EI_x) и момент действует в плоскости наибольшей жесткости, возможна потеря устойчивости в плоскости, перпендикулярной действующему моменту.

Геометрические характеристики сечения при работе стержня относительно оси у-у:

момент инерции сечения

радиус инерции

гибкость стержня

условная гибкость

При определении относительного эксцентриситета m_х = (M_x/N₂)/r за расчетный момент M_x принимается максимальный момент в пределах средней трети расчетной длины надкрановой части колонны (рис. 4.2):

М_1/3 = M₁ + 2(M_2,max – M₁)/3 =

= –332 + 2 [–1301 – (–332)] / 3 = –757 кН×м,

но не менее половины наибольшего по длине стержня  момента:

М_х ³ –M_2,max/2 = –1301/2 = –650,5 кН×м.

 

Здесь M₁ оп