3. Колонна
3.1. Проверка несущей способности колонны с учётом имеющихся дефектов (коррозия и величина стрелы прогиба).
1-1
Проверка несущей способности колонны из-за коррозионного износа.

Расчётная схема колонны и её сечение.
2 двутавра №60:

Геометрические характеристики колонны с учётом коррозионного износа (Δ* = 0.85):
Площадь сечения колонны с учётом коррозии:



Момент сопротивления сечения:


Коэффициенты
выбираем из таблицы для прокатных профилей.
Момент инерции сечения:


Момент инерции относительно оси «Х» с учётом коррозионного износа:

Момент инерции относительно оси «Y» с учётом коррозионного износа:

Радиус инерции сечения:


Гибкость : 
Нагрузка на колонну:

Устойчивость колонны относительно оси «Х»

3.2. Проверка несущей способности колонны при изменении нагрузки на неё после реконструкции.
Нагрузка на колонну после реконструкции:





λ | Ry = 200 | Ry = 240 |
55 | 0,848 | 0,8285 |

При увеличении нагрузки колонна стала не устойчивой.
Усиление колонны 1 вариант.
Изменяем узел опирания колонны на фундамент с шарнирного на жесткое.

![]()





λ | Ry = 200 | Ry = 240 |
39 | 0,9093 | 0,8977 |

Колонна устойчива.
Усиление колонны 2 вариант.
Принимаем усиление колонны изменением сечения, т. е.

Швеллер №30:

Геометрические характеристики сечения:
Площадь сечения: 
Момент инерции:
![]()

Радиус инерции сечения:


Гибкость относительно осей «Х» и «Y»:
; 
Элементы усиления принимаем из стали класса С345, ГОСТ , ![]()
Определяем отношение расчётного сопротивления стали элементов усиления
к расчётному сопротивлению конструкции колонны.

При
осреднённое расчётное сопротивление бистального элемента определяются по формуле:
;
где
; ![]()
момент инерции для той оси, относительно которой выполняется проверка устойчивости.
; ![]()
; 


![]()
Коэффициент продольного изгиба:




λ | Ry = 240 | Ry = 280 |
61 | 0,7999 | 0,7789 |

Устойчивость колонны обеспечена.
Определяем коэффициент уровня начального напряжения:

Для выполнения работ по усилению требуется разгрузить колонну или временно её раскрепить.
Сварные швы, крепящие элементы усиления, рассчитываются на условную поперечную силу:

продольное усилие в составном стержне;
коэффициент продольного изгиба, принимаемый для составного стержня в плоскости соединительных элементов, ![]()
Расчёт непрерывных участков шпоночных швов осуществляется на сдвигающие усилия:

наибольшая поперечная сила в пределах длины элементов усиления
статический момент элемента усиления относительно центральной оси усиленного сечения.

шаг шпоночного шва
Максимальный шаг шпоночного шва:

; ![]()
Минимальные длины участков шпоночных швов определяются:


Прикрепление элементов усиления к колонне.
коэффициент, характеризующий распределение между швами, прикрепляющими элемент усиления к основному стержню и равной доле общего усилия
, относящегося к рассматриваемому шву.
Минимальная длина участков шпоночных швов:

Принимаем
. Концевые участки шпоночных швов прикрепления элементов усиления к основному стержню должны обеспечивать передачу продольных усилий на элементы усиления и вовлечение их в совместную с основным стержнем работу.
Минимальные длины концевых участков определяются:


Расчётная длина сварного шва:

Принимаем 
3.3 Проверка базы колонны.
Назначаем класс бетона фундамента В12,5. Расчетное сопротивление бетона смятию при коэффициенте условия работы
:
![]()


![]()

![]()
Принимаем
.
![]()
![]()
1) 
; 
![]()
2) 
; 
![]()
3) 
![]()


По сортаменту листовой стали принимаем толщину плиты 40 мм.

![]()
Прочность:
- по металлу шва:
![]()
- по границе сплавления:




