Для подкрановой ветви

Определяем условную гибкость относительно оси X₂-X₂:

где

Требуемый радиус инерции i₁ (относительно оси X₂-X₂):

где

l₁ – расстояние между узлами крепления решетки;

- оптимальная гибкость стержня;

Требуемый радиус инерции i_у (относительно оси У-У):

где

- так как нет дополнительных распорок;

По табл.72 СНиП II-23-81* в зависимости от гибкости ирасчетного спротивленияопределяем коэффициент продольного изгиба.

Требуемая площадь подкрановой ветви:

По сртаменту приниамем профиль (ГОСТ 26020-83):

Двутавр нормальный 80Б1:

А_к=203.2 см²;

i_у =31.33 см;

I_у = 1994499.984 см⁴;

I₁=6243.999 см⁴

Для наружной ветви

Определяем условную гибкость относительно оси X₁-X₁:

где

Требуемый радиус инерции i₂(относительно оси X₁-X₁):

Требуемый радиус инерции i_у (относительно оси У-У):

По табл.72 СНиП II-23-81* в зависимости от гибкости ирасчетного спротивленияопределяем коэффициент продольного изгиба.

Требуемая площадь наружной ветви:

Принимаем сечение в виде составного швеллера из листа 500x10 мм и двух равнополочных уголков 200x20 мм. Примим высоту сечения равной высоте подкрановой ветви для улучшения приварки решетки.

Уголок 200x20 мм:

А_уг=76.54 см²;

i_у = 6.12 см;

I_у = 2871.47 см⁴;

z₀= 5.7 см

Рис. Принятое сечение нижней части колонны

Определим геометрические характеристики наружной ветви:

Найдем положение центра тяжести сечения:

Определим положение центра тяжести всего сечения:

Скорректируем усилия в ветвях:

Выполним проверку общей устойчивости ветвей колонны:

Проверка подкрановой ветви в плоскости колонны (рамы):

Проверка подкрановой ветви из плоскости колонны (рамы):

По табл.72 СНиП II-23-81* по наибольшей гибкости определяем.

Проверка наружной ветви в плоскости колонны (рамы):

Проверка наружной ветви из плоскости колонны (рамы):

По табл.72 СНиП II-23-81* по наибольшей гибкости определяем.

Устойчивость обеспечена

Выполним проверку местной устойчивости листа:

Условие выполняется.

Подбор решетки

Определим поперечные силы, действующие на решетку колонны:

- фактическую Q=353,511 кН

- условную

Определим геометрические характеристики всего сечения:

Гибкость стержня колонны равна:

По табл. 72 определяем .

Определяем условную поперечную силу , действующую на решетку колонны:

Дальнейший расчет ведем по фактической поперечной силе. Определим усилие в раскосе:

Рекомендуется назначать гибкость раскоса λ=80...120.Принимаем λ=80, тогда φ=0.7

Требуемая площадь раскосов равна:

где

γ_с – коэффициент условий работы согласно табл.6 СНиП II-23-81* принимаем равным 0.75;

Требуемый радиус инерции равен:

По сортаменту назначаем раскосы из равнополочных уголков сечением 100x12.Геометрические характеристики сечения:

А_р=22.8 см²;

i_min = 3.03 см

Выполним проверку принятого сечения:

,тогда φ=0.820

Условие выполняется.

Расчет сварных швов

Рассчитаем сварные швы раскоса для его крепления к ветвям колонны.

По обушку: (по табл.38);

;

По перу: (по табл.38);

;

Принимаем:

Расчет ведем по границе сплавления.

Проверка устойчивости всего стержня нижней части колонны в плоскости действия момента (относительно оси x):

Определим приведенную гибкость стержня колонны:

, где

А_р – площадь сечения одного раскоса;

α₁ – коэффициент, учитывает геометрию решетки; β=45

Определим условную приведенную гибкость:

Определим относительный эксцентриситет:

,где

а=у₂=599 мм - расстояние от центра тяжести сечения до наиболее сжатой ветви колонны (наиболее сжатой является подкрановая ветвь);

По табл.75 СНиП II-23-81* для m_x=2.33 и λ_ef=1.84 определяем φ=0.277.

Проверка устойчивости всего стержня нижней части колонны из плоскости действия момента не проводится, так как она обеспечена устойчивостью отдельных ветвей относительно оси у.