Калькулятор проверки стальной колонны на сжатие по ДБН

Калькулятор проверки колонны

Выберите тип профиля и типоразмер, класс стали и толщину проката, затем введите длину колонны, закрепление концов и осевое усилие N. Результат обновляется сразу, данные никуда не отправляются.

Пример: двутавр № 30, колонна 4 м

Возьмём условия из статьи о расчёте стальной колонны: двутавр № 30, сталь С255, толщина полки свыше 10 до 20 мм (Ry = 240 Н/мм²), длина 4 м, шарниры на обоих концах (μ = 1,0), N = 600 кН, γn = 1,05, γc = 1,0.

Без раскрепления из плоскости колонна не проходит: расчётная ось y–y, φ = 0,295, устойчивость использована на 191 %. Если в поле «Длина между раскреплениями» указать 2 м (связи или прогоны фахверка посередине высоты), φ вырастет до 0,734, а использование упадёт до 77 %. Прочность в этом примере использована на 56 %, предельная гибкость λu = 136, наибольшая гибкость 74,3.

Что именно считает калькулятор

Порядок тот же, что в статье, и у каждого шага есть номер пункта ДБН:

• расчётная длина lef = μ·l (п. 13.3.1), отдельно для осей x–x и y–y;
• гибкость λ = lef / i и условная гибкость λ̄ = λ·√(Ry / E), где E = 2,06·10⁵ Н/мм²;
• коэффициент φ по формулам (8.4) и (8.5) с кривой устойчивости a, b или c (таблица 8.1): при λ̄ < 0,4 принимается φ = 1, а при больших гибкостях φ не может превышать 7,6 / λ̄²;
• устойчивость по формуле (8.3) с меньшим из двух φ и прочность по формуле (8.1);
• предельная гибкость по таблице 13.9, поз. 4 (основные колонны): λu = 180 − 60α; увеличение на 10 % по п. 13.4.2 здесь не применяется.

Кривую устойчивости калькулятор подставляет по типу профиля: b для двутавра, c для швеллера, a для труб. Для собственного сечения кривую выбираете вы. Расчётное сопротивление Ry берётся из таблицы Г.2 для классов С245, С255 и С345 по наибольшей толщине элемента сечения; для труб, гнутых профилей и собственного сечения это значение для листового проката. Если сталь другая, Ry вводят вручную.

Что калькулятор не проверяет

• местную устойчивость стенок и полок (п. 8.3): требования 8.3.2–8.3.8 выполняют отдельно;
• изгибно-крутильную форму потери устойчивости открытых сечений без планок и решёток (п. 8.1.5);
• внецентренное сжатие, то есть колонну с изгибающим моментом (раздел 10 ДБН);
• ступенчатые колонны, упругое закрепление концов и колонны рам, для которых μ берут из других пунктов и таблиц;
• равнополочные уголки: в таблице сортамента для них даны характеристики относительно осей, параллельных полкам, а для колонны нужны главные оси, поэтому такое сечение вводят как собственное;
• узлы, базу колонны и фундамент.

Поэтому ответ «проходит» означает лишь, что выполнены эти отдельные проверки. Полный расчёт по действующим нормам выполняет проектировщик.

Нормативы и действительность

Формулы и порядок проверки — из статьи о расчёте стальной колонны. Использован ДБН В.2.6-198:2014 (действующий; редакция с Изменением № 1): пп. 8.1.1, 8.1.3, 13.3.1, 13.4 и таблицы 8.1, 13.9 и Г.2; для коэффициента γn — ДБН В.1.2-14:2018.

Числа в калькуляторе приведены для ознакомления, действующую редакцию норм сверяют перед использованием в проекте. Класс последствий, γn и γc для объекта устанавливает проектировщик: в примере приняты СС2, γn = 1,05 и γc = 1,0.

Что дальше: база колонны и фундамент

Проверка сечения — лишь часть работы. Усилие от колонны принимают опорная плита, анкерные болты и фундамент. Исходные данные для фундамента разобраны в статье Фундамент под колонну, мачту или опору. Чтобы прикинуть массу выбранного профиля, воспользуйтесь калькулятором металлопроката, а если нужен профиль с заданными W или I — подбором профиля.

Что прислать для согласования

Мы изготавливаем металлоконструкции и разрабатываем чертежи КМ и КМД: проектирование КМ и КМД и изготовление металлоконструкций. Расчёт колонны выполняет проектировщик объекта, а мы работаем с его результатами. Пришлите чертёж или схему колонны с сечением, длиной, закреплением и усилиями, и мы обсудим задачу.