Компоновка сплошных сечений стоек

Сечение стойки, например по рисунку 70, работает на сжатие достаточно равномерно, поэтому, уточнив h и b_f, можно А_тр распределить примерно поровну между его элементами – двумя поясами и стенкой.

Рис. 70 – Сечение стойки

В справочной литературе приводятся простые выражения, позволяющие приближенно находить радиусы инерции наиболее распространенных сечений. Так для двутавра по рисунку 70 (часто называемого – образным сечением)

             (131)

и, приняв  можно определить  и  ориентировочно. Из (47) видно, что , т.е. равно устойчивое сечение будет иметь вид, по рисунку 71, конструктивно не очень удобный. Пунктиром показано сечение конструктивно более приемлемое, но не равноустойчивое.

Рис. 71 – Вид устойчивого сечения

Его и примем для дальнейшей проработки, учитывая в первую очередь конструктивные требования – «квадратность» габарита, удобство сварки, свободу при решении узлов сопряжений с опирающимися на стойку балками. Практически следует принимать  (чаще меньше на 2-3 см), , причем с учетом возможности использования готового полосового проката и (или) облегчения передела листового проката, целесообразно листы, составляющие сечения, пояс и стенку, назначать в целых сантиметрах по ширине и в целых миллиметрах по толщине. При  примерная площадь сечения каждого из трех листов – , а примерная средняя их толщина – . Как и в балочных сечениях обычно  поэтому , а  и назначать их надо в целых миллиметрах (иногда, по условиям комплектации, только четных).

Принятое назначенное сечение необходимо проверить: по гибкости; на общую устойчивость; на местную устойчивость поясов и стенки. Для этого скомпонованное сечение следует прорисовать в масштабе или, хотя бы, в пропорции, указав все фактически принятые размеры по аналогии с рисунком 70. Затем вычислить его геометрические характеристики , ,  и, приняв за  меньший из них,  и по нему .

- При λ_max> [λ] =120, сечение по гибкости не проходит, необходимо несколько увеличить  при  или  при и повторить проверку гибкости (возможны пробы, повторы, ошибки).

- При λ_max ≤ [λ] = 120, сечение по гибкости проходит, необходимо уточнить φ (это будет φ_min сечения) по СНиП, табл. 72, с возможной интерполяцией и проверить общую устойчивость по (45) или (46).

Если она не обеспечена, следует увеличить площадь сечения (чаще за счет ) и повторить проверку (не изменяя φ). Если она обеспечена, то запас устойчивости не должен быть больше 5%. Его снижение достигается уменьшением площади сечения (чаще за счет t_w). Когда гибкость и общая устойчивость находятся в пределах своих норм можно переходить к проверке местной устойчивости элементов сечения: стенки – по СНиП, п. 7.14; поясов – по СНиП, п. 7.22, 7.23, понимая, что гибкости стенки и свесов поясов (отношение соответствующей ширины и толщины листа) должны находиться в пределах нормируемых величин. Если норма не выполняется, достаточно увеличить только толщину соответствующего элемента без каких-либо повторов ранее выполняемых проверок.

В сплошных колоннах устанавливаются ребра для обеспечения жесткости. Затем выполняются проверки общей и местной устойчивости стенки и полок по аналогии с диафрагмой в сквозных колоннах. (Подробнее об этом можно посмотреть в учебнике МК, автор Горев В.В.)