4.5 Расчет решетки подкрановой части колонны.

Поперечная сила в сечении колонны Q_max = 187 кН.

Расчетная сила для стали С245 должна быть не меньше условной:

Q_fic=0,2*А=0,2*(125,2+69,72)=39 кН.

В расчет принимаем усилие Q_max. Усилие в раскосе:

Где: . ≈35°

Зададимся _d = 100, ;  = 0,574

Длина раскоса:

Требуемая площадь раскоса:

 = 0,75 – сжатый уголок, прикрепленный одной полкой.

Принимаем уголок 140*9; A = 24,7 см², z₀ = 2,47 cм, i_min = 2,79 см.

Напряжение в раскосе:

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

Геометрические характеристики всего сечения:

А = А_в1 + А_в2 = 69,72+125,2= 195см²;

J_x = А_в1(y₁)² + А_в2(y₂)² = 69,72(84,3)² + 125,2(662,65)² =986877 см⁴;

где: A_d1 =2A_d = 215,1 = 30,2 см²;

d=l_d=263,2см; b=h_н=150см; l=l_B1/2=206/2=103см

Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь:

_е = 0,984;

Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь:

_e = 0,984;

Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных стержней.

Отношение жесткостей нижней и верхней частей колонны:

I_н/I_в=986877/333035=2,9. отличие от принятого при расчёте рамы I_н/I_в=5 около 30%,поэтому статический расчет рамы уточнять не требуется.

4.7 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.

Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом:

1)_{М=124,7 кН м N=-624,7 кН м}

2) _{М=-693 кН м N=-1316 кН м}

Давление кранов:

D_max = 1362,6 кН.

Прочность стыкового шва (Ш1) проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части.

1-я комбинация M и N (сжата наружная полка):

наружная полка:

внутренняя полка:

2-я комбинация M и N (сжата внутренняя полка):

наружная полка:

Где R_wy^p=20,6кН/см² –расчётное сопротивление стыкового шва при растяжении

внутренняя полка:

Прочность шва обеспечена с большим запасом.

Толщину стенки траверсы определяем из условия смятия:

t_wтр  D_max∙γ_n/(l_efR_p)= 1362,6∙0,95/(2434) = 1,72 cм;

где l_ef = b + 2t_пл = 30 + 22 = 34 см, принимаем t_пл = 2 см.

R_p= 350 МПа.

Принимаем t_тр = 1,8 см.

Усилие во внутренней полке верхней части колонны при второй комбинации усилий:

N_f = N/2 + M/h_в = 1316/2 + 693/100 = 664 кН.

Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы:

Применяем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08Г2С; R_wf=21,5кН/см²; R_wz=0,45∙R_un=0,45∙36=16,2кН/см²;

_f ∙R_wf=0,9∙21,5=19,3кН/см²≥_zR_wz=1,05∙16,2=17кН/см²

d = 1,4…2 мм, _f = 0,9, _z = 1,05; принимаем k_ш = 6 мм,

расчёт ведём по металлу границы сплавления.

В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы. Для расчёта шва крепления траверсы к подкрановой ветви составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы. Такой комбинацией будет сочетание

_{М2=-693 кН м N2=-1316 кН м}

F_тр1 = Nh_в/(2h_н) - M/h_н + 0,9D_max = 1316100/(2150) – (-69300)/150 + 0,91362,6 = 2127 кН.

Высота траверсы из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления:

R_s=0,58∙R_y=15- расчётное сопротивление

Принимаем h_тр=79 см.

=1199/(1,8∙79)=8,4<