Колонна рамы является сжато-изгибаемым элементом. Расчет ведем по максимальному усилию, возникающему в стержне колонны при комбинации нагрузок: постоянная нагрузка + снеговая нагрузка на весь пролет + ветровая нагрузка (табл. 2.3): а соответствующий изгибающий момент равен: .
Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов сплошного сечения следует производить по формуле 7.24 [2]:
где
- площадь брутто;
- максимальный момент сопротивления брутто;
n = 1 – для элементов с закреплением растянутой зоны из плоскости деформирования на участке lm;
- расчетное сопротивление древесины изгибу;
– коэффициент продольного изгиба, определяемый по 7.7[2];
- коэффициент, определяемый по формуле 7.22 [2];
- коэффициент, определяемый по формуле 7.19 [2].
Расчетную длину элемента , принимаем равный расстоянию между точками закрепления из плоскости:
Гибкость элементов верхнего пояса:
Следовательно, коэффициент продольного изгиба определяем по формуле 7.6 [2]:
Коэффициент :
Расчетный момент сопротивления равен:
Коэффициент для изгибаемых элементов прямоугольного поперечного сечения, шарнирно закрепленных от смещения из плоскости изгиба и закрепленных от поворота вокруг продольной оси в опорных сечениях, следует определять по формуле:
где - расстояние между точками закрепления сжатой кромки от смещения из плоскости изгиба;
- ширина поперечного сечения;
– максимальная высота поперечного сечения на участке ;
– коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке , определенный по таблице 7.4 [2].
Согласно таблице 7.4 [2] при свободной растянутой кромке и форме эпюры моментов, показанной на рисунке 3.1, коэффициент .
Рисунок 3.1 – Форма эпюры моментов
Значит, коэффициент равен:
Расчетное сопротивление изгибу :
где - расчетное сопротивление кедра Красноярского края сжатию для элементов прямоугольного сечения шириной свыше 0,13 м при высоте поперечного сечения от 0,13 до 0,5 м (таблица 16 [2]).
Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов сплошного сечения:
Устойчивость плоской формы деформирования верхнего пояса балки обеспечена.