2. Подбор сечения верхней части колонны

Сечение верхней части колонны принимаем в виде сварного двутавра высотой h_b = 450 мм.

Определяем требуемую площадь двутавра:

(136)

(137)

(138)

Для стали Вст3кп2 толщиной от 4 до 30 мм R_y = 24 кН/см²

(139)

В первом приближении примем:

(140)

(141)

(142)

Компоновка сечения

Высота стенки:

(143)

Предварительно принимаем толщину полок t_п = 2,5 (см)

Рис. 21 Сечение верхней части колонны.

Из условия местной устойчивости:

(144)

(145)

Принимаем t_w = 1,6 см.

(146)

Требуемая площадь стенки:

(147)

из условия местной устойчивости полки:

(148)

(149)

Принимаем b_f = 34см; t_f = 2,5 см²:

(150)

(151)

(152)

3. Геометрические характеристики сечения

Полная площадь сечения:

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента:

(160)

(161)

(162)

(163)

Значения коэффициента  определяем по прил. Табл.Д2 [2] при А_f/A_w = 1,33, =1,4:

(164)

(165)

Недонапряжение:

(166)

7.4. Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента

(167)

(168)

(169)

(170)

где

(171)

(172)

(173)

(174)

В расчетное сечение включаем только устойчивую часть стенки:

(175)

Недонапряжение:

(176)

5. Подбор сечения нижней части колонны

Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения h_м =1250 мм. Подкрановую ветвь колонны принимаем из широкополочного двутавра, наружную – составного сварного сечения из трех листов.

Определяем ориентировочное положение центра тяжести.

Принимаем z₀ = 5см;

(177)

(178)

(179)

Усилие в подкрановой ветви:

(180)

Усилие в наружной ветви:

(181)

Определяем требуемую площадь ветвей.

Для подкрановой ветви:

(182)

(183)

Принимаем двутавр 70Б1 ГОСТ 26020-83;

А_b1 = 164,7 см² , i_xi = 27,65 см , i_y =5,26 см.

Для наружной ветви:

(184)

Требуемая площадь полок:

(185)

Из условия местной устойчивости полки швеллера:

Принимаем b_f = 30 см, t_f = 2,2 см, A = 66,0 см² .

Рис. 22 Сечение нижней части колонны.

Геометрические характеристики ветви:

(186)

(187)

(188)

(189)

(190)

(191)

(192)

Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:

(193)

(194)

(195)

Отличия от первоначальных размеров незначительны , поэтому усилия в стержнях не пересчитываем.

Проверка устойчивости ветвей:

Подкрановая ветвь:

(196)

(197)

Принимаем двутавр 70Б, А =164,7 см², i_xi = 27,65 см , i_y =5,26 см.

(198)

(199)

Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки:

(200)

(201)

Принимаем l_b1 = 180см ,разделив нижнюю часть колонны на целое число панелей. Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы.

Для подкрановой ветви:

_x = 0,861; (202)

(203)

Для наружной ветви:

_x = 0,762; (204)

(205)