4.3 Расчет нижней части колонны

Нижняя часть колонны состоит из двух ветвей, связанных между собой соединительной решеткой. Расчету подлежат подкрановая и шатровая ветви (в плоскости и из плоскости рамы) и решетка. Делается общая проверка устойчивости колонны, как единого стержня.

4.3.1. Определение усилий в ветвях

Перед началом расчета положение центра тяжести сечения находится приближенно (рис.4.5). Расстояние от центра тяжести до шатровой и подкрановой ветвей определится из соотношения ядровых моментов по формулам:

Рис.4.5. Сечение нижней

части колонны

; (4.24)

(4.24а)

где и- наибольшие поло­жительный и отрицательный ядровые моменты в пределах нижней части колонны.

Расчетное усилие в шатровой ветви определяется по идействующих в пределах нижней части колонны (сечение 1-1 либо 2-2). для комбинации с наибольшим положительным ядровым моментом:

(4.25)

а в подкрановой по идля комбинации с наибольшим отрицательным ядровым моментом:

(4.25а)

4.3.2. Предварительный подбор сечения ветвей

Требуемые площади ветвей определяются по формулам:

(4.26)

где

Подкрановая ветвь принимается из прокатного двутавра (табл.8 прил.1) с площадью, ближайшей к требуемой. Шатровая ветвь компонует­ся из листа и двух прокатных равнополочных уголков, толщину листа принимают близкой к толщине полки верхней части колонны (для удобст­ва соединения) и не менее 6 мм. Расстояние между уголками по обуш­кам принимается равным высоте двутавра подкрановой ветви, а ширину листа принимают по сортаменту прокатной листовой стали (табл. 9. прил.1), ближайшую меньшую к высоте, того же двутавра. Требуемая пло­щадь одного уголка определяется по формуле:

(4.27)

По требуемой площади подбирается уголок с площадью, близкой к требуемой по действующему сортаменту (табл.6 прил.1).

4.3.3. Подбор и проверки сечения ветвей

1. Находится положение центра тяжести принятого сечения шатровой ветви: абсцисса (рис.4.5).

2. Выписываются площади фигур, составляющие сечение ветвей, из сортамента и вычисляются фактические площади ветвей ;, уточня­ются расстояния от центра тяжести всего сечения нижней части колонны до центров тяжести ветвей:

(4.28)

(4.28а)

где

3. Уточняются усилия в ветвях колонны:

(4.29)

(4.29а)

4. Для подкрановой ветви выписываются из сортамента с учетом по­ложения осей, принятых в проекте, а для шатровой вычисляются моменты инерции радиусы инерцииуточняется значение в зависимости от принятых толщин эле­ментов.

5. Находятся гибкости ветвей в плоскости и из плоскости рамы:

(4.30)

(4.30а)

где - расчетная длина ветви в плоскости рамы. Обычно решетка рас­полагается под углом(рис. 4.6), тогдаОпределяются коэффициентыпо [2. табл.72] либо по формулам:

(4.20), (4.20а), (4.20б), подставляя соответствующие гибкости

6. Производятся проверки обеих ветвей в плоскости и из плоскости рамы, как центрально сжатого элемента:

(4.31)

Если условие (4.31) не удовлетворяется, то сечение соответственно изменяют и проверка повторяется, начиная с пункта 1. Условие (4.31) должно удовлетворяться с наименьшим запасом хотя бы в одной из проверок для каждой ветви.