Подбор сечения верхней части колонны

Сечение верхней части колонны принимается в виде сварного двутавра _.

_{Для верхней части колонны рассмотрим сечения I-I и II-II.}

сечение 1-1

-M_max N_соотв

М=-1466,26 кН·м;

N=-1002,26 кН

сечение 2-2

-M_max N_соотв

М = -949,8 кН·м;

Определяем требуемую площадь сечения:

_{Приведенная гибкость:}

_{Относительный эксцентриситет:}

Определяем коэффициент влияния формы сечения , принимаем в первом приближении . По таблице 73 СНиП определяем :

_{при mx=5.7}

Определяем коэффициент

По значениям и находим .

Компонуем верхнее сечение колонны:

и ,

Принимаем толщину стенки .

_{Для обеспечения устойчивости колонны из плоскости действия момента ширина полки принимается:}

Из условия местной устойчивости:

Условие выполняется. Окончательно принимаем

Геометрические характеристики сечения

_{Моменты инерции:}

Радиусы инерции:

Проверка устойчивости верхней части колонны

_{Приведенная гибкость:}

_,

_{по таблице 73 СниП определяем ï:}

m_x>5

_{По таблице 74 СНиП определяем φвн:}

Условие выполняется.

Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента

тогда

M₁ = 1466.02 кН*м,

M₂ = 949,8 кН*м;

Для определения m_x находим максимальный момент в средней трети рассматриваемого сечения.

_{По модулю сравниваем Мх}^1/3 _{и Мmax/2}

_{1333>1466.02/2, по большему значению определяем mx.}

_{Коэффициент с определяется по одной из формул:}

а) _{с=β/(1+α*mx)- где коэффициенты α и β по таблице 10 СНиПа.}

_б)

_,

_{где φb =1.}

_в)

,где

с₅ определяется по пункту «а» как с при m_x=5, с₁₀ определяется по пункту «б» как с, при m_x=5

В нашем случае m_x=5.5

_{с5=β/(1+α*mx)}

_{φy определяется по таблице 72 в зависимости от λу.}

Проверяем устойчивость колонны из плоскости действия момента.

_{Условие выполняется.}

_{При mx менее 20 проверка прочности не требуется.}

Подбор сечения нижней части колонны

Сечение нижней части колонны принимаем сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Ширина сечения нижней части колонны принималась при компоновке рамы.

Подкрановую ветвь колонны принимаем из балочного сортаментного двутавра , наружную - составного сечения в виде швеллера, сваренного из 3 листов.

Определение требуемой площади ветвей колонны и компоновка сечения

Для колонн несимметричного сечения принимаем ориентировочно h₀~h_н

M₂ догружает наружную ветвь(сечение IV-IV +M_max N_соотв)

M₂=2230.9кН*м

N₂=3131.26кН

М₁ догружает подкрановую ветвь (сечение III-III -M_max N_соотв )

M₁=-1751.3кН*м

N₁=3131.26кН

Определяем положение центра тяжести:

Усилия в ветвях определяем по формулам:

• подкрановая ветвь

• наружная ветвь

_{По найденным усилиям определяем требуемую площадь ветвей и назначаем сечения.}

_{Для подкрановой ветви:}

_φ=0.6-0.9

Принимаем балочный двутавр 80Б1, A_b1=203.2 см, i_y1=31.33, i_x1=5.54,h=791 мм.

_{Площадь сечения наружной ветви:}

Для удобства прикрепления элементов решетки просвет между внутренними гранями полок принимаем такими же, как для подкрановой ветви.

Толщину стенки швеллера для удобства ее соединения в стык с полкой надкрановой части колонны принимаем t_w =2 см.

Определяем геометрические характеристики полученного сечения:

_{Уточняем положение центра тяжести сечения:}

h₀ = h_н – z₀ = 150 –5,5 = 144,5 см,