Расчет составных стержней колонн со сплошной стенкой

Составные сечения приходится применять, когда из-за ограниченной площади сечения или отсутствия необходимых размеров проката использовать цельные не удается. Связь между элементами составного сечения следует выполнять непрерывными сварными швами минимального размера [1, табл. 38].

Для составных сечений со сплошной стенкой готовых таблиц площадей и радиусов инерции сечений нет из-за разнообразия вариантов сечений и сочетаемых в них профилей или листов. Поэтому для определения радиусов инерции по характерным размерам сечений пользуются соотношениями между размерами b и h сечений и их радиусами инерции и , которые приводятся в справочных материалах по проектированию стальных конструкций, например, [8, прил. 10]. Для наиболее употребительных сечений со сплошной стенкой они приводятся в табл. 11.1. Радиусы инерции относительно осей х – х и у – у определяются из выражений , .

При использовании составных двутавров (из трех листов или полос) ширина сечения не должна приниматься больше его высоты.

Расчет сечений со сплошной стенкой выполняется в следующем порядке:

1) принимают тип сечения с учетом равноустойчивости, марки стали и (ориентировочно);

2) находят по нормам [1, табл. 72] ;

3) определяют требуемые характеристики сечения

, .

Таблица 11.1

Значения коэффициентов и для сечений
со сплошной стенкой

При этом если площадь принимается с избытком, размеры h и b – с недостатком, и наоборот;

4) компонуют сечение. По правилам сопротивления материалов находят его геометрические характеристики – площадь сечения, моменты и радиусы инерции ; уточняют максимальную гибкость и величину j;

5) проверяют устойчивость сечения

;

6) при наличии ослабления сечения проверяют прочность

.

Если хотя бы одно из условий не выполняется или оба выполняются с большим запасом, корректируют сечение с учетом результатов проверки и повторяют расчет с п. 4. Расчет повторяется до получения минимальной для данного случая площади сечения.

Если известны стоимости разных марок сталей при разных сечениях в готовых изделиях, можно, меняя сечения и марки стали и повторяя все расчеты с п. 1, прийти к самому экономичному по стоимости материала решению.

Для сечений из прокатных профилей этого достаточно. Для сечений с использованием листовой стали, кроме этого, необходима проверка местной устойчивости элементов сечения [6, 8].