2.8.3 Подбор сечения нижней части колонны.

- шатровая ветвь (кН);

- подкрановая ветвь (кН).

Требуемый радиус инерции сечения ветви относительно оси Y:

(см).

Отдельные ветви работают на центральное сжатие и рассчитываются на устойчивость. Поскольку обе ветви по проекту имеют одинаковое сечение, их требуемую площадь определяем по максимальному усилию, принимая предварительно коэффициент продольного изгиба φy0=0,6:

(см2).

Рис. 8

По сортаменту принимаем двутавр 30Ш1 с h=291 см, А=68.31 см2, Jх=1470 см4, Wх=715 см3, iх=4.64 см, Jу=10400 см4, iу=12.34 см, bf=20 см, tf=1,1 см, tw=0.8 см, r1=1.8 см.

- шатровая ветвь (кН);

- подкрановая ветвь (кН).

Проверяем устойчивость ветви из плоскости рамы:

; (тип сечения b, табл. Д.1 [1]),

– проверка выполняется.

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

Расстояние между ветвями колонны

Рис.9

Высота нижней части колонны Нн=8,42 м. В эту высоту входит и узел сопряжения верхней и нижней частей колонны - траверса. Высота траверсы обычно принимается равной 0,5…0,8b_н. В рассматриваемом примере принимаем высоту траверсы 1 метр. Разделив оставшуюся часть Нн на целое число панелей и расположив раскосы решетки по от­ношению к ветви под углом 30 - 45°, назначим2 l_в1=1580 мм. Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы

проверка выполняется

Выполняем расчет соединительной решетки подкрановой части ко­лонны. Для этого необходимо выбрать максимальную из фактически действующей и условной поперечной сил. Фактическая поперечная сила Q была определена нами ранее, при выполнении статического расчета поперечной рамы Q=93.58кН. Условная поперечная сила Q_fic находит­ся по формуле, однако ее же можно определить проще при по­мощи таблиц: при R_y=240МПа

В последней формуле необходимо принимать полную площадь нижней части колонны. Сравнивая Q_fic и Q, принимаем для расчета большее значение 93.58кН

Раскосы решетки расположены под углом к ветви, причем

Усилие сжатия в раскосе

Требуемая площадь раскоса решетки

Причем - как для одиночного уголка, прикрепляемого одной полкой. Принимаем уголок 63х6 с =6.13 см² и минимальным радиусом инерции i_min=1,25см.

_{гибкость}

Проверяем устойчивость раскоса

- проверка выполняется.

Проверяем устойчивость нижней части колонны как единого стержня в плоскости действия момента. Для этого определяем геометрические характеристики всего сечения:

А=2*68,31=136,62 см2

Гибкость стержня

Приведенная гибкость составного элемента с соединением ветвей на решетке

здесь

Условная приведенная гибкость

Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь:

Комбинации усилий, догружающих шатровую ветвь:

Проверки выполняются. Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей. Поскольку курсовой проект является учебным, проверку устойчивости полок и стенок отдельных ветвей нижней части колонны не выполняем.