4.4. Підбір перерізу підкранової частини колони.
Переріз підкранової частини колони приймаємо наскрізним, з двох віток: підкранової і зовнішньої, з’єднаних у двох площинах решіткою. Підкранову та зовнішню вітку приймаємо у вигляді зварного двотаврового перерізу.
Матеріал віток – сталь ВСт3кп2 (С235), решітка – сталь ВСт3кп2. (С235).
Для визначення зусилля у вітках колони обчислюємо попередньо ординати нейтральної осі наскрізної колони:
де
(
відстань
від зовнішньої грані вітки до її осі
приймаємо 3...4см);
Знаходимо зусилля у вітках колон:
підкрановій:
зовнішній:
Знаходимо орієнтовно необхідні площі перерізів віток:
Компонуємо перерізи віток (рис. 4.3). Приймаємо збірні двотаври:
– для підкранової вітки з двох листів 200×14мм і листа 630×8мм;
– для
зовнішньої вітки з двох кутників
140х140х10 мм, з
листа560×12мм.
Геометричні характеристики віток:
– підкранова:
– зовнішня:
Уточнюємо розміщення центра ваги всього перерізу підкранової частини колони:
Знаходимо уточнені значення розрахункових зусиль у вітках колони:
Перевіряємо стійкість віток колони з площини рами.
Рис. 4.3. Поперечний переріз підкранової частини колони.
Зовнішня вітка:
Підкранова вітка:
З умови рівностійкості зовнішньої вітки в площині й з площини рами визначаємо потрібну відстань між вузлами решітки:
Рис. 4.4. Розрахункова схема наскрізної колониколони.
Приймаємо
,
розділивши нижню частину колони на ціле
число панелей. Перевіряємо стійкість
віток у площині рами.
Для підкранової вітки:
Для зовнішньої вітки:
Перевіряємо стійкість колони як єдиного стержня складеного перерізу. Щоб знайти зведену гнучкість стержня, яка залежить від перерізу розкосів, попередньо підбираємо переріз елементів решітки. Розкоси решітки розраховуємо на більшу з поперечних сил:
Фактичну:
або умовну:
Стояк решітки розраховують на умовну поперечну силу.
Знаходимо стискаюче зусилля в розкосі:
(кут
нахилу розкосу)
Приймаємо
,
Необхідна площа розкосу:
де
(для стиснутого кутника, прикріпленого
одною поличкою).
Приймаємо
кутник 90×7
;
.
Умова виконується. Міцність забезпечена.
Підбираємо переріз стояка решітки.
Приймаємо ,
Приймаємо
кутник 50×5:
;
.
Міцність не забезпечена, підбираємо по сортаменту наступний переріз.
Приймаємо
кутник 56×5:
;
.
Визначаємо геометричні характеристики всього перерізу колони (рис. 4.3) і її зведену гнучкість.
Знаходимо
гнучкість стержня колони відносно осі
х-х:
Тоді зведена гнучкість:
де а – віддаль між центрами вузлів по діагоналі;
b – відстань між осями віток;
l – відстань між центрами вузлів по вертикалі.
Умовна
гнучкість:
Перевіряємо стійкість колони в площині дії моменту. Попередньо знаходимо відносні ексцентриситети і коефіцієнти. Для комбінації зусиль які зумовлюють стиск у зовнішній вітці, запишемо:
Для комбінації зусиль, які зумовлюють найбільший стиск в підкрановій вітці, маємо:
Стійкість наскрізної колони з площини дії моменту перевіряти не треба, оскільки забезпечена стійкість кожної віток окремо.