4.3. Подбор сечения нижней части колонны

Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Подкрановая ветвь колонны принимается из сварного двутавра, наружная – из двух уголков, соединенных листом.

Определяют ориентировочно продольные усилия в ветвях колонны по формуле:

(4.25)

где - расстояние между центральной осью всего сечения колонны;

- расстояние между центральными осями ветвей.

Находим ориентировочно требуемую площадь сечения по формуле:

(4.26)

где φ – коэффициент продольного изгиба, задается значением φ=0,7÷0,9

Компонуем сечение в соответствии с требованиями СНиП и сортамента.

Производится окончательная проверка устойчивости колонны и ее ветвей.

Вычисляют геометрические характеристики каждой ветви в отдельности и колонны в целом.

Уточняют значения продольных усилий в каждой ветви согласно установленного положения центра тяжести всего сечения.

Проверяют устойчивость каждой ветви колонны по формуле:

(4.27)

Коэффициент продольного изгиба принимается по прил.13 в зависимости от наибольшего из двух значений гибкости:

(4.28)

(4.29)

где - расчетная длина ветви колонны, равная расстоянию между узлами решетки; i_min – минимальный радиус инерции сечения ветви; - расчетная длина ветви из плоскости решетки;

i_у - радиус инерции сечения ветви относительно оси ,

или вычисляют по формулам (4.13-4.15) в зависимости от наибольшей условной гибкости .

Подбирают сечения элементов решетки. Раскосы рассчитывают на поперечную силу определяемую по эмпирической формуле:

( 4.30)

где β – коэффициент, учитывающий степень возможного недонапряжения составного стержня в плоскости, параллельной прочностям решеток, и принимаемый равным меньшему из двух значений: или

- коэффициент продольного изгиба стержня колонны в указанной плоскости;

φ_min – меньший из двух коэффициентов продольного изгиба (в плоскости или из плоскости решеток);

- напряжения сжатия в стержне.

Распорки рассчитывают на условную поперечную силу исходя из предельной гибкости =150.

Определяют приведенную гибкость по формуле:

(4.31)

где А – площадь сечения всего стержня;

А_d – площадь сечения раскосов решетки в обеих плоскостях.

По формуле (4.8) определяют условную приведенную гибкость

.

Вычисляют относительный эксцентриситет:

(4.32)

где М_х - наибольший изгибающий момент;

А – площадь всего сечения колонны; J_x – момент инерции площади сего сечения относительно оси х; у_а – расстояние от центра тяжести всего сечения до центра тяжести наиболее сжатой ветви (но не менее расстояния до оси стенки ветви).

По прил.16 в зависимости от условной приведенной гибкости и относительного эксцентриситета принимают коэффициент φ_е .

По формуле (4.11) проверяют устойчивость колонны как единого составного стержня.