Калькулятор перевірки сталевої колони на стиск за ДБН

Калькулятор перевірки колони

Оберіть тип профілю й типорозмір, клас сталі та товщину прокату, потім введіть довжину колони, закріплення кінців і осьове зусилля N. Результат оновлюється одразу, дані нікуди не надсилаються.

Приклад: двотавр № 30, колона 4 м

Візьмемо умови зі статті про розрахунок сталевої колони: двотавр № 30, сталь С255, товщина полиці понад 10 до 20 мм (Ry = 240 Н/мм²), довжина 4 м, шарніри на обох кінцях (μ = 1,0), N = 600 кН, γn = 1,05, γc = 1,0.

Без розкріплення з площини колона не проходить: розрахункова вісь y–y, φ = 0,295, стійкість використана на 191 %. Якщо в полі «Довжина між розкріпленнями» вказати 2 м (в’язі чи прогони фахверку посередині висоти), φ зросте до 0,734, а використання впаде до 77 %. Міцність у цьому прикладі використана на 56 %, гранична гнучкість λu = 136, найбільша гнучкість 74,3.

Що саме рахує калькулятор

Порядок такий самий, як у статті, і кожен крок має номер пункту ДБН:

• розрахункова довжина lef = μ·l (п. 13.3.1), окремо для осей x–x і y–y;
• гнучкість λ = lef / i і умовна гнучкість λ̄ = λ·√(Ry / E), де E = 2,06·10⁵ Н/мм²;
• коефіцієнт φ за формулами (8.4) і (8.5) з кривою стійкості a, b або c (таблиця 8.1): при λ̄ < 0,4 береться φ = 1, а на великих гнучкостях φ не може перевищити 7,6 / λ̄²;
• стійкість за формулою (8.3) з меншим із двох φ і міцність за формулою (8.1);
• гранична гнучкість за таблицею 13.9, поз. 4 (основні колони): λu = 180 − 60α; збільшення на 10 % за п. 13.4.2 тут не застосовується.

Криву стійкості калькулятор підставляє за типом профілю: b для двотавра, c для швелера, a для труб. Для власного перерізу криву обираєте ви. Розрахунковий опір Ry береться з таблиці Г.2 для класів С245, С255 і С345 за найбільшою товщиною елемента перерізу; для труб, гнутих профілів і власного перерізу це значення для листового прокату. Якщо сталь інша, Ry вводять вручну.

Чого калькулятор не перевіряє

• місцеву стійкість стінок і полиць (п. 8.3): вимоги 8.3.2–8.3.8 виконують окремо;
• згинально-крутильну форму втрати стійкості відкритих перерізів без планок і решіток (п. 8.1.5);
• позацентровий стиск, тобто колону зі згинальним моментом (розділ 10 ДБН);
• ступінчасті колони, пружне закріплення кінців і колони рам, для яких μ беруть з інших пунктів і таблиць;
• рівнополичні кутики: у таблиці сортаменту для них дано характеристики відносно осей, паралельних полицям, а для колони потрібні головні осі, тому такий переріз вводять як власний;
• вузли, базу колони й фундамент.

Тож відповідь «проходить» означає лише, що виконано ці окремі перевірки. Повний розрахунок за чинними нормами виконує проєктувальник.

Нормативи й чинність

Формули й порядок перевірки — зі статті про розрахунок сталевої колони. Використано ДБН В.2.6-198:2014 (діючий; редакція зі Зміною № 1): пп. 8.1.1, 8.1.3, 13.3.1, 13.4 та таблиці 8.1, 13.9 і Г.2; для коефіцієнта γn — ДБН В.1.2-14:2018.

Числа в калькуляторі подано для ознайомлення, чинну редакцію норм звіряють перед використанням у проєкті. Клас наслідків, γn і γc для об’єкта встановлює проєктувальник: у прикладі прийнято СС2, γn = 1,05 і γc = 1,0.

Що далі: база колони та фундамент

Перевірка перерізу — лише частина роботи. Зусилля з колони приймають опорна плита, анкерні болти й фундамент. Вихідні дані для фундаменту розібрано в статті Фундамент під колону, щоглу чи опору. Щоб прикинути масу обраного профілю, скористайтеся калькулятором металопрокату, а якщо потрібен профіль із заданими W чи I — підбором профілю.

Що надіслати для узгодження

Ми виготовляємо металоконструкції та розробляємо креслення КМ і КМД: проєктування КМ і КМД і виготовлення металоконструкцій. Розрахунок колони виконує проєктувальник об’єкта, а ми працюємо з його результатами. Надішліть креслення чи схему колони з перерізом, довжиною, закріпленням і зусиллями, і ми обговоримо завдання.