Расчёт металлического каркаса многоэтажного здания
9. Уточнение элементов сечения
Ригель перекрытия:
По максимальному моменту находим требуемый момент сопротивления:
;
Наибольший момент в элементе №49 М=1058,83 (кН*м).
;
Найденный момент сопротивления больше принятого 4924,8м3>803,6 м3 <
p>По сортаменту подбираем двутавр широкополочного типа 80Ш1;
А=258(см3) W=6810(см3); J=265170(см4).
Производим проверку на прочность:
- проверка выполняется
Ригель покрытия: Наибольший момент в элементе №16 М=369,2 (кНм).
;
Найденный момент сопротивления больше принятого 1717м3>662,2 м3
По сортаменту подбираем двутавр колонного типа 35К1; А=139,7(см3) W=1843(см3); J=31610(см4).
Производим проверку на прочность:
- проверка выполняется
10.2 Уточнение сечения колонны
Подбор сечения проводим по трем проверкам:
1) проверку прочности производим по формуле:
, (2) [3.52]
где N – продольная сила, действующая на колонну;
Мх – момент, действующий в плоскости колонны;
- площадь поперечного сечения колонны;
R – расчетное сопротивление стали;
- коэффициенты, учитывающие степень развития пластических деформаций;
в данном случае третье слагаемое можно не учитывать.
2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента:
где jвн – коэффициент, снижающий расчетное сопротивление при внецентренном сжатии, определяется по прил.8[1];
3) проверка устойчивости колонны из плоскости действия момента:
где jу – коэффициент продольного изгиба, определяется по прил.7[1];
с– коэффициент, учитывающий влияние момента при изгибно-крутильной форме устойчивости.
III-ый уровень крайняя колонна: М= 90,8 кНм, N=595,8 кН.
1) проверка прочности:
При Ап/Аст=1 по прил.5 [1] определяем:
;
По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 23К1;
А=66,51(см2); W=580(cм3); J=6589(см4); ix=6,03см, iу=9,95см.
2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента:
находим относительный эксцентриситет:
гибкость l=l/ix=3,6/6,03*10-2=69,65;
условная гибкость
коэффициент влияния формы сечения при mx<5 прил.10[1]: η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)= =(1,9-0,1*1,74)-0,02(6-1,74)*2,25=1,5
приведенный относительный эксцентриситет: mх1=ηmх=1,5*1,74 =2,61
Отсюда по прил. 10[1] вычислим φ=0,36
595,8/0,359*66,51*10-4=247МПа>215МПа.
По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 26К1; А=83,08(см2); W=809(cм3); ix=6,51см, iу=11,14см.
; l=l/ix=4,2/6,51*10-2=64,52;
;
η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)= (1,9-0,1*1,57)-0,02(6-1,57)*2=1,57
приведенный относительный эксцентриситет: mх1=ηmх=1,57*1,57 =2,5
Отсюда по прил. 10[1] вычислим φ=0,35
595,8/0,35*83,08*10-4=204МПа<215МПа.
3)проверка устойчивости из плоскости действия момента:
гибкость = l/iу=3,6/11,14*10-2=37,7;
при mx =1,57<5 коэффициент с определяем по формуле с=β/(1+a mx)
где
a=0,65+0,05* mx=0,65+0,05*1,57=0,73; β=1 тогда с=1/(1+0,73*1,57)=0,47
По прил.7 [1] определяем
jу=0,9 <215МПа;
Оставляем принятый двутавр 26К1.
II-ой уровень крайняя колонна: М= 128,3 кНм, N=1993,4 кН.
1) проверка прочности:
При Ап/Аст=1 по прил.5 [1] определяем:
;
2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента
:
находим относительный эксцентриситет
гибкость l=l/ix=3,6/7,65*10-2=47,06;
условная гибкость
коэффициент влияния формы сечения при mx<5 прил.10[1]: η=(1,9-0,1m)-0,02(6-m)= (1,9-0,1*0,46)-0,02(6-0,46)*1,77=1,66
приведенный относительный эксцентриситет: mх1=ηmх=1,66*0,46 =0,76
Отсюда по прил. 10[1] вычислим φ=0,628
1993,4/0,628*122,7*10-4=253МПа>215МПа.
I-ый уровень крайняя колонна: М= 268,5 кН*м, N=3595,7 кН.
1) проверка прочности:
При Ап/Аст=1 по прил.5 [1] определяем:
;
По сортаменту принимаем двутавр колонного типа 40 К3; А=257,8(см2); W=3914(cм3); ix=10,07см, iу=17,62см.
2) проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента: