При расчете стержня стальной колонны строительные нормы назначают выполнение следующих расчетов:
- по прочности;
- по потере общей устойчивости;
- по ограничению гибкости.
Расчет по прочности стальной колонны выполняется по формуле:
(а)
где «сигма» – нормальное напряжение в сечении колонны;
N – расчетная продольная сила;
Аn – площадь сечения нетто, т.е. площадь сечения стальной колонны за вычетом площади ослаблений, например, при наличии отверстий для болтов и др.;
Ry – расчетное сопротивление стали по пределу текучести, табл. 51 СНиП II-23-81*;
гаммаc - коэффициент условий работы, устанавливается в соответствии с табл. 6 СНиП II-23-81*. При расчетах прочности сплошных колонн гаммаc = 1,1.
Обычно несущая способность стальных колонн теряется в результате продольного изгиба. Поэтому размеры сечения стержня принимают из расчета на устойчивость.
Расчет на устойчивость стальной колонны выполняют по формуле:
(б)
где «фи» – коэффициент продольного изгиба;
А – площадь без учета ослаблений – брутто.
Независимо от расчета на прочность и устойчивость нормами предусмотрено ограничение наибольшей гибкости стержня стальной колонны, которая должна быть не больше предельной:
(в)
где lef – расчетная длина колонны. В СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» в отличие от других норм расчетная длина обозначается lef – эффективная длина.
i – радиус инерции сечения.
Из приведенных выше формул можно решать два типа задач: определять размеры сечения стальной колонны или проверять ее несущую способность. |