5. Расчет и конструирование стержня колонны.

Верхняя часть.

Определяем наиболее неблагоприятное сочетание в 1 и 2 сечениях.

; .

Номера нагрузок из таблицы расчётных усилий: 1,2,3,5,8

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.

Ry=21,5- расчётное сопротивление стали по пределу текучести,

марка стали ВСт3кп2, см. т.50,51 /3/

Принимаем: tw=6мм, hw=950мм, tf=15мм, bf=300мм, A=177

Проверка условий:

- условие выполнено

- условие выполнено

Момент инерции:

Момент сопротивления сечения для наиболее сжатого волокна:

Радиусы инерции сечения:

5.3. Проверка общей устойчивости верхней части колонны.

Гибкость стержня:

Условная гибкость относительно оси x-x:

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: - условие выполнено.

.

5.4. Расчет и конструирование нижней части колонны.

Подкрановая ветвь

Наружная ветвь

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:

.

Уточняем положение центра тяжести сечения:

.

Моменты инерции:

.

; .

Истинные расчетные усилия в ветвях:

;

.

Проверка ветвей колонны на устойчивость, как центрально-сжатых стержней.

Подкрановая ветвь.

по табл. 72 /3/ -



Условие выполняется.

Наружная ветвь.



Условие выполняется.

Подбор сечения элементов решетки колонны.

Q_max =284,49кН

Q_fic = k A = 0,21(179+190) = 77,49 кН

Рассчитываем раскос:

1-2

Принимаем по сортаменту равнополочный уголок

 100х10 А = 19,2 см²

i_min=i_у=1,96 см

- условие не выполняется

Принимаем по сортаменту равнополочный уголок

 140х10 А = 27,3 см²

i_min=i_у=2,78 см

- условие выполнено

Рассчитываем стойку:

1-3

Принимаем по сортаменту равнополочный уголок

 80х6 А = 9,38 см²

i_min=i_у=1,58 см

- условие выполненяется