4.4. Подбор сечения нижней части колонны (около фундамента)

Сечение нижней части сквозное, состоящие из двух ветвей, соединенных решеткой. Подкрановая часть колонны рассчитывается как ферма с параллельными поясами. Для подбора сечения ветвей необходимо выбрать наихудший вариант загружения.

Высота сечения .

Расчётные усилия, догружающие подкрановую ветвь (см. распечатку):

= 35600гНм; = 26509гН.

Расчётные усилия, догружающие наружную ветвь:

= 46956гНм; = 11112гН.

4.4.1. Компоновка сечения

Принимаем обе ветви из широкополочных двутавров (рис.4.3).

Усилия в ветвях:

-в подкрановой ветви

-в наружной ветви

Определяем требуемую площадь ветвей, задавшись :

- подкрановая ветвь

-наружная ветвь

Вариант 1. Для подкрановой и наружной ветвей по сортаменту подбираем двутавровые профили 80Б2, с следующими геометрическими характеристиками:

А_ф = 226,6см ² – фактическая площадь;

h_в =798см – высота сечения;

в=230мм;

, – главные моменты инерции;

–радиусы инерции.

Рис.4.4. Сечение наружной и подкрановой ветвей колонны

Вариант 2. По сортаменту подбираем овальные профили, сплющенные из трубы

ɸ 1220 мм с следующими геометрическими характеристиками:

А_ф = 342 см ² – фактическая площадь; масса – 269 ;

h_в = 2a + t₀ = 181,4 + 0,9 =182,3 см – высота сечения;

, – главные моменты инерции;

– моменты сопротивления;

–радиусы инерции.

Рис.4.5. Подкрановая часть колонны

4.4.2. Проверка устойчивости ветвей

Расчетная длинна из плоскости рамы для нижней части колонны .

Так как сечение подкрановой и наружной ветвей одинаковы, то проверим наиболее нагруженную ветвь (наружная ветвь).

Вариант 1. Гибкость из плоскости рамы .

Приведенная гибкость

Коэффициент продольного изгиба

Тогда

.

Устойчивость ветви из плоскости рамы обеспечена.

Вариант 2.

Гибкость из плоскости рамы .

Приведенная гибкость

Коэффициент продольного изгиба

Тогда

.

Устойчивость ветви из плоскости рамы обеспечена.

4.4.3. Расчет решетки подкрановой части колонны

Расчётная поперечная сила в сечении колонны

Условная поперечная сила

Расчёт решетки производим на действие Q_max.

При угле наклона раскоса  = 45 усилие сжатия в раскосе

Задаемся ,.

Требуемая площадь сечения раскоса

где (сталь марки Вcт3сп5 по ГОСТ 27772-88);

γ=0,75 – по [1, табл.6] для сжатого уголка, прикрепляемого одной полкой.

Принимаем уголок L100х8 с следующими геометрическими характеристиками:

.

Длина раскоса

Гибкость

Напряжения в раскосе

Устойчивость раскоса обеспечена.

Рис.4.6. Сечение решетки подкрановой части колонны

4.4.4. Проверка устойчивости колонны как единого стержня в плоскости действия момента

Вариант 1. Геометрические характеристики всего сечения

- площадь сечения

- главный момент инерции в плоскости рамы

- радиус инерции

Гибкость

.

Приведенная гибкость

где - зависит от угла наклона раскосов;

площадь сечения раскосов по двум граням сечения колонны..

Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь:

Определяем относительный эксцентриситет

.

Значение коэффициента определяется по [1, табл. 75], в зависимости от относительного эксцентриситетаи приведенной гибкости : = 0,336

Устойчивость обеспечена.

Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь:

Определяем относительный эксцентриситет

.

Значение коэффициента определяется по [1, табл. 75], в зависимости от относительного эксцентриситетаи приведенной гибкости := 0,178.

Устойчивость обеспечена.

Вариант 2. Геометрические характеристики всего сечения

- площадь сечения

- главный момент инерции в плоскости рамы

- радиус инерции

Гибкость

.

Приведенная гибкость

где - зависит от угла наклона раскосов;

площадь сечения раскосов по двум граням сечения колонны..

Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь:

Определяем относительный эксцентриситет

.

Значение коэффициента определяется по [1, табл. 75], в зависимости от относительного эксцентриситета:= 0,267.

Устойчивость обеспечена.