5. Расчет решетки подкрановой части колонны

Поперечная сила в сечении колонны: Q_max = -184,74кН.

Условная поперечная сила:

(206)

Расчет решетки проводим на Q_max

Усилие сжатия в раскосе:

(207)

(208)

Требуемая площадь раскоса:

(209)

Принимаем ∟ 90  8; А_уг=13,9 см², i_min=1,77см.

(210)

(211)

Напряжение в раскосе:

(212)

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

Геометрические характеристики сечения:

(213)

(214)

(215)

(216)

Приведенная гибкость:

(217)

₁ = 27 при  = 45⁰ … 60⁰– по таблице 7 СНиП II – 23 – 81.

Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь (сечение 4-4),

(218)

φ_bn=0,454;

(219)

Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь(сечение 3-3),

(220)

φ_bn=0,463;

(221)

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

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

Давление крана: D_max=2823,3 кН.

Расчетные усилия: N₂=1410,12 кН, M₃=-166,26 кН·м., (ш2),

N₂=1387,7 кН, M₃=1105,43 кН·м. (ш1).

(222)

(223)

(224)

(225)

(226)

(227)

Толщину стенки траверсы определяем из условия сжатия:

(228)

(229)

Принимаем t_тр = 1,8 см.

Усилие во внутренней полке верхней части колонны:

(230)

Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы:

(231)

(232)

Для расчета шва крепление траверсы к подкрановой ветви (f3) составляем комбинацию, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы:

(233)

(234)

Требуемая длина шва:

(235)

Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определяем высоту траверсы h_тр:

(236)

Принимаем h_тр = 140см , т.к. h_тр > ½ b_н.

Рис. 23 узел сопряжения верхней и нижней части колонны

5. Расчет и конструирование базы колонны

Ширина нижней части колонны превышает 1м, поэтому проектируем базу раздельного типа.

Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны:

M = 3264,77кH м; N = -4748,5кH (нар. ветвь);

М = -1960,7кH м; N = -2624,5кH (подкр. ветвь).

Усилия в ветвях колонны:

(237)

(238)

База наружной ветви

Требуемая площадь плиты:

(239)

По конструктивным соображениям свес плиты С₂ должен быть не менее 4см.

Тогда:

(240)

Принимаем В = 90см.

(241)

Принимаем L_тр = 66см.

(242)

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

(243)

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви расстояние между траверсами в свету равно:

(244)

(245)

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

участок 1. [консольный свес с = с₁ =11,44см]

(246)

участок 2. [консольный свес с = с₂ = 10см]

(247)

участок 3. [плита, опертая на четыре стороны]

(248)

(249)

участок 4. [плита, опертая на четыре стороны]

(250)

(251)

Принимаем для расчета М_max = M₃ = 64 кН · см.

Требуемая толщина плиты:

(252)

Принимаем t_пл = 40мм.

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колоны.В запас прочности все усилия в ветви передаем на траверсы через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая d=1.4мм, Kf=1,2мм.

Требуемая длина шва:

(253)

Принимаем h_тр = 70см.

Для определения анкерных болтов принимаю следующие комбинации усилий:

(254)

(255)

Принимаем 4  42 сталь марки ВСт2кп3 по ГОСТ 380-71** с А_bn = 11,20 см².

Рис. 23 узел базы колонны