MET-03 - Расчет прочности центрально сжатого элемента (колонна)

Проверка устойчивости и прочности центрально сжатого стального элемента с учетом продольного изгиба согласно СП 16.13330.2017

Нормативный документ: СП 16.13330.2017 п. 7.1.2

Расчёт находится на стадии тестирования

В настоящий момент идёт верификация калькуляторов. Если у вас есть эталонный расчёт или вы нашли ошибку — поделитесь, пожалуйста, на info@eggella.ru. С удовольствием исправлю найденные неточности!

Исходные данные

Класс стали*

Класс стали по ГОСТ 27772 (табл. В.5 СП 16.13330.2017). Ry — расчётное сопротивление по пределу текучести; зависит от класса и толщины проката t. Влияет на условную гибкость λ̄ = λ·√(Ry/E) и коэффициент φ.

Толщина проката (полки/стенки) t

Толщина наиболее напряжённого элемента сечения, мм. Ступени Ry по табл. В.5: t ≤ 20 мм и 20 < t ≤ 40 мм. Если не задано — принимается t = 10 мм (ступень t ≤ 20). Для стали «custom» не используется.

Коэффициент условий работы γc*

Коэффициент условий работы γc по таблице 1 СП 16.13330.2017.

Расчётная сжимающая сила N*

Расчётная продольная сжимающая сила (I группа предельных состояний). Проверки: устойчивость N/(φ·A·Ry·γc) ≤ 1 (п. 7.1.3, ф. 7) и прочность N/(An·Ry·γc) ≤ 1 (п. 7.1.1). Типично 100–5000 кН для колонн зданий.

Площадь поперечного сечения A (брутто)*

Площадь сечения брутто, см². Примеры: IPE300 — 53.8; HEB300 — 149; двутавр 40К1 — 122.8; уголок 100×10 — 19.2 см². Используется в проверке устойчивости (ф. 7). Табл. В.5–В.7 СП 16.

Площадь сечения нетто An (для прочности)

Площадь нетто (за вычетом отверстий под болты). Используется в проверке прочности (п. 7.1.1, ф. 5). Если не задано или 0 — принимается равной A (сечение без ослаблений).

Расчётная длина элемента lef*

Расчётная длина lef = μ·l. Коэффициенты μ: 0.5 (оба конца защемлены), 0.7 (защемлён + шарнир), 1.0 (шарниры с двух сторон), 2.0 (консоль). Гибкость λ = lef/i.

Радиус инерции сечения i*

Радиус инерции по «слабой» (наиболее гибкой) оси, см. IPE300 → iy = 3.35; HEB300 → iy = 7.58; двутавр 40К1 → iy ≈ 9.6 см. Гибкость λ = lef/i; предельная [λ] = 180 − 60·α (табл. 32 СП 16).

Тип сечения для φ (табл. 7 СП 16)*

Тип кривой устойчивости (табл. 7 СП 16.13330.2017). Задаёт кривую φ = f(λ̄) по табл. Д.1 (п. 7.1.3): a — наибольшие φ (прокатные/трубчатые); b — средние (сварные двутавры, коробчатые); c — наименьшие (уголки, тавры, швеллеры).

Результаты расчета

Введите данные и нажмите "Рассчитать"

Пример экспорта в версии Pro

Демонстрация формата экспорта со значениями по умолчанию

Оформите PRO подписку для экспорта в PDF и DOCX

Хотите больше возможностей?

С PRO подпиской за 100₽/мес вы получите историю расчетов и экспорт в PDF/DOCX. Поддерживая проект, вы помогаете нам выделять больше времени на развитие сервиса.

Попробовать PRO

Подписка не включает контроль правильности расчётов. Окончательное решение всегда за вами — обязательно проконсультируйтесь со специалистом.

Внимание! Данный калькулятор является вспомогательным инструментом для предварительных расчетов. Результаты расчета могут содержать погрешности и должны быть обязательно проверены квалифицированным специалистом. Разработчик не несет ответственности за последствия использования результатов расчета в проектной документации.

Расчет устойчивости стальных колонн

Калькулятор для проверки устойчивости центрально сжатых стальных элементов с учетом продольного изгиба.

Потеря устойчивости

При сжатии тонкие стержни теряют устойчивость раньше, чем достигают предела прочности. Критическая сила зависит от гибкости элемента.

Коэффициент продольного изгиба φ

Учитывает снижение несущей способности в зависимости от условной гибкости и типа сечения.

Расчетные длины

Зависят от условий закрепления концов колонны (μ = 0.5...2.0).