Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы Подкрановая ветвь:

=> _х = 0,611

Наружная ветвь:

=> _у = 0,611

4.4.Расчёт решетки подкрановой части колонны

Поперечная сила в сечении колонны Q_max=124 кН. Условная поперечная сила Q_усл = 0,367·А = =0,367·(320,8)=117 кН < 124 кН. Расчёт проводим на Q_max.

Усилие сжатия в раскосе

sinα=h_н/l_p= ; α=10⁰

Принимаем угол равный 45˚, тогда l_в1=200

Задаёмся λ_р=100 => φ=0,542. Требуемая площадь раскоса

Принимаем ∟70х6 с А=8,15см², i_min=2,15 см; ;

l_p = h_н/sinα = 100/0,7071 = 142 см;

φ=0,748.

Напряжение в раскосе

4.5. Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня

Геометрические характеристики всего сечения

А=А_в1+А_в2=320,8 см²

J_x=А_в1 +А_в2 =160,4 ·50² +160,4·50² =802000см⁴

i_х= =50,0 см;

Подкрановая ветвь

=> _вн = 0,754

Наружная ветвь

=> _вн = 0,527

4.6.Расчет узла сопряжения верхней и нижней части колонны

Расчётные комбинации над уступом:

N₁=1261,313 kH, M₁= 87,346 kHм;

N₂=1268,9 kH, M₂= –57,913 кН;

Давление кранов D_max=1856 кН.

Прочность стыкового шва проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части. Площадь шва равна площади сечения колонны.

1–я комбинация

наружная полка

внутренняя полка

2–я комбинация

наружная полка

внутренняя полка

Толщину траверсы определяем из условия смятия по формуле

t_тр≥D_max/(l_смR_см.тγ)=1856/(34·39)=1,4 см; Принимаем t_тр=1,4 см.

l_см=b_оп+2t_пл=30+2·2=34 cм; b_оп=30 cм; Принимаем t_пл=2 cм;

Усилие в наружной полке верхней части колонны (1–я комбинация)

N_п=N/2+M/h_в=1261,313/2+8734,6/50=805,349 кН

Длинна шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы.

Применяем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св–08ГА, d=1,4…2 мм, β_ш=0,9; β_с=1,05. Назначаем k_f=7 мм; =18 кН/см²; =16,5 кН/см²;

l₂= <85β_шk_f=46 см.

В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы.

F=Nh_в/2h_н–M/h_н+D_max·0,9=

=1261,313·50/(2·100)–8734,6/100+1856·0,9=1898,38 кН

Коэффициент 0,9 учитывает, что усилия N и M приняты для 2-ого основного сочетания нагрузок.

Требуемая длина шва

<85β_шk_ш=46 см.

Определяем высоту траверсы

h_ст= F/(2k_ст.вR_срγ)=1898,38/(2·0,75·16·1)=39,55 см

Принимаем h_ст=60 см.

Нижний пояс траверсы принимаем конструктивно из листа 450х14 мм, верхние вертикальные рёбра 190х14 мм.

Положение центра тяжести сечения траверсы:

J_x=1,4·58,6³/12+1,4·58,6·4,3²+45·1,4·24,3²+2·19·1,4·19,3²=82011,1 см⁴;

W_min=J_x/y_в=82011,1/35=2343,2 см³;

Максимальный изгибающий момент в траверсе возникает при 1–й комбинации усилий

М_тр=(Nh_в/2h_н–M/h_н)(h_н–h_в)=

=(1261,313·50/(2·100) – 8734,6/100)·(100 – 50)=11399,1 кНсм

σ_тр=М_тр/W_min=11399,1/2343,2=4,86 кН/см² < R_y=28 кН/см²

Максимальная поперечная сила в траверсе с учётом усилия от кранов

Q_max=Nh_в/2h_н–M/h_н+kD_max·0,9/2=

=1261,313·50/(2·100) –8734,6/100+1,2·1856·0,9/2=1230 кН

Коэффициент к=1,2 учитывает неравномерную передачу усилия D_max

τ_тр=Q/t_трh_тр=1230/1,4·58,6=14,993 кН/см²<16 кН/см²