5. Расчет и конструирование стержня колонны.
Верхняя часть.
Определяем наиболее неблагоприятное сочетание в 1 и 2 сечениях.
;
.
Нижняя часть.
|
|
|
|
Подкрановая ветвь
|
Наружная ветвь
|
5.1. Расчетные длины верхней и нижней частей колонны.
Коэффициент приведения расчетной длины для подкрановой части колонны принимаем по табл. 6.8. /3/:
.
Коэффициент приведения расчетной длины для верхней части колонны:
.
Расчетные длины в плоскости рамы для нижней и верхней частей колонны:
;
.
Расчетные длины из плоскости рамы для нижней и верхней частей колонны:
;
.
5.2. Конструирование и расчет верхней части колонны.
Требуемая площадь сечения:
,
где:
;
–эксцентриситет
продольной силы.
Принимаем двутавр:
с
.
5.3. Проверка общей и местной устойчивости верхней части колонны.
Гибкость стержня:
;
.
Условная гибкость:
.
5.3.1. Проверка общей устойчивости колонны в плоскости действия момента.
Приведенный эксцентриситет:
,
где:
;
–коэффициент влияния
формы сечения, т. 4.1. /1/.
По табл. 74 /3/ принимаем
.
Устойчивость стержня колонны:
.
Недонапряжение:
.
5.3.2. Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости рамы.
.
.
.
Относительный эксцентриситет:
.
Коэффициент влияния
момента в плоскости рамы на потерю ее
устойчивости из плоскости рамы:
,
где:
;
–т.к.:
.
Проверка устойчивости:
,
где:
.
5.3.3. Проверка местной устойчивости полок и стенки колонны.
Местная устойчивость полок колонны.
,
где:
– ширина свеса полки.
Условие выполняется.
Местная устойчивость стенки.
.
.
.
.
Т.к.
то должно выполняться условие:
,
но не более
,
где:
;
.
.
.
Условия выполняются.
5.3.4. Постановка ребер жесткости.
Т.к.
,
то стенка колонны не укрепляется
поперечными ребрами жесткости.
5.4. Расчет и конструирование нижней части колонны.
|
Подкрановая ветвь
|
Наружная ветвь
|
5.4.1. Подбор сечения подкрановой части колонны сквозного сечения.
Сечение компонуем из прокатного двутавра (подкрановая ветвь) и сварного швеллера (наружная ветвь).
Задаемся:
.
.
.
.
Усилия в ветвях колонны:
;
.
Требуемая площадь сечения ветвей:
;
.
Для подкрановой ветви
принимаем двутавр
с
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
.
Для наружной ветви
принимаем толщину стенки швеллера
,
толщину полки
.
.
Принимаем
.
Требуемая площадь полки сварного швеллера:
.
Ширина полки сварного швеллера:
.
Принимаем
.
Условие:
– выполняется.
Фактическая площадь сварного швеллера:
.
Положение центра тяжести:
.
Геометрические характеристики.
Для подкрановой ветви:
;
;
;
.
Для наружной ветви:
Расстояние от наружной грани до центра тяжести ветви:
.
Моменты инерции:
;
.
;
.
;
.
Истинные расчетные усилия в ветвях:
;
.
Проверка ветвей колонны на устойчивость, как центрально-сжатых стержней.
Подкрановая ветвь.
|
|
|
Условие выполняется.
Наружная ветвь.
|
|
|
Условие выполняется.