Таким образом для нижней части колонны:

Находим расчетные длины из плоскости рамы:

5.1 Проектирование верхней части колонны

Выбираем наиболее невыгодную комбинацию усилий: ; N=-224 кН. Вычисляем требуемую площадь поперечного сечения верхней части колонны:

где – коэффициент надежности по назначению;

– коэффициент снижения расчетного сопротивления при внецентренном сжатии по табл. 74 СНиП.

Для определения вычисляем предварительные характеристики сечения:

Радиус инерции:

,

где hB=70 см. – высота сечения верхней части колонны.

Ядровое расстояние:

Условная гибкость:

Относительный эксцентриситет:

Задаемся отношением .

Приведенный относительный эксцентриситет:

,

где:

По табл. 74 СНиП .

Высота стенки будет равна (Принимаем толщину полок 1,6 см).

При наибольшая условная гибкость (табл. 27 СНиП):

Из условия местной устойчивости находим толщину стенки:

Принимаем толщину стенки tw=0,8 см. Стенка получается заведомо неустойчивой, потому в расчетную площадь сечения колонны будем включать только пояса и примыкающие к ним участки стенки

Определяем требуемую площадь одного пояса:

Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости рамы:

Принимаем

Проверяем пояс из условия обеспечения местной устойчивости:

Рис. 34. Сечение верхней части колонны

Определяем фактические характеристики скомпонованного сечения:

Редуцированная площадь сечения:

Моменты инерции:

Радиусы инерции:

,

Момент сопротивления:

Ядровое расстояние:

Проверяем устойчивость верхней части колонны в плоскости рамы:

По приложению 8 СНиП: .

Приведенный относительный эксцентриситет:

По табл. 74 СНиП .

Устойчивость колонны в плоскости действия момента:

Оцениваем недонапряжение:

;

Проверяем устойчивость верхней части колонны из плоскости рамы:

Þ.

Найдем максимальный момент в пределах средней трети расчетной длины стержня:

где:

– расчетный момент, по которому проектируется колонна;

– соответствующий момент в сечении 2–2 при тех же номерах нагрузок, что и М1-1.

При изгибе колонн относительно оси y материал стенки работает в упругой стадии, поэтому устойчивость стенки проверяем по упругим формулам.

Наибольшее сжимающее напряжение в стенке:

Соответствующее напряжение у противоположного края стенки:

Среднее касательное напряжение в стенке:

где:

– поперечная сила в сечении 1–1 при тех же номерах нагрузок, что М и N.

Определяем коэффициенты:

;

При

Условие не выполняется, стенка неустойчива. Включаем в расчет стенки два участка

Относительный эксцентриситет:

.

Определяем коэффициент c, учитывающий влияние изгибающего момента на устойчивость из плоскости его действия, т. к. mx>10:

Устойчивость из плоскости рамы обеспечена.

Т.к. , то следует укрепить стенку поперечными ребрами жесткости.