Вопрос 13.1.(активизирующий). Как Вы думаете, достаточно ли подобрать и проверить устойчивость ветвей внецентренно-сжатой колонны? (блок 3)

Да	Нет
Ваш ответ не верен, так как необходимо проверить устойчивость внецентренно-сжатой колонны как единого стержня, а если имеются ослабления сечения, то еще и прочность.	Ваш ответ верен, так как необходимо проверить устойчивость внецентренно-сжатой колонны как единого стержня, а если имеются ослабления сечения, то еще и прочность.

Вопрос 13.2.(активизирующий). Как Вы думаете, необходима ли проверка устойчивости внецентренно-сжатой колонны сквозного сечения из плоскости действия изгибающего момента как единого стержня? (блок 3)

Да	Нет
Ваш ответ не верен, так как достаточно проверить устойчивость из плоскости для отдельных ветвей, что выполняется при подборе сечения каждой из ветвей.	Ваш ответ верен, так как достаточно проверить устойчивость из плоскости для отдельных ветвей, что выполняется при подборе сечения каждой из ветвей.

Вопрос 13.3.(активизирующий). Как Вы думаете, рационально ли при ширине колонны в плоскости действия момента более 1м применить соединение ветвей треугольной решеткой?

(блок 3)

Да	Нет
Ваш ответ верен, так как при такой ширине планки получаются тяжелыми и не достаточно жесткими.	Ваш ответ не верен, так как при такой ширине планки получаются тяжелыми и не достаточно жесткими.

1. Вопрос 13.4.(активизирующий). Как Вы думаете, диафрагмы в сквозных внецентренно-сжатых колоннах ставятся для обеспечения жесткости колонны? (блок 3)

Да	Нет
Ваш ответ не верен, так как диафрагмы ставятся для улучшения работы на кручение и обеспечения сохранности формы поперечного сечения при перевозке.	Ваш ответ верен, так как диафрагмы ставятся для улучшения работы на кручение и обеспечения сохранности формы поперечного сечения при перевозке.

Вопрос 13.5.(активизирующий). Как Вы думаете, достаточно ли поставить одну диафрагму по длине внецентренно-сжатой колонны? (блок 3)

Да	Нет
Ваш ответ не верен, так как требуется не менее двух диафрагм по длине колонны.	Ваш ответ верен, так как требуется не менее двух диафрагм по длине колонны.

2. Вопрос 13.6.(активизирующий). Как Вы думаете, если Q_maxбольше Q_фик, то рационально применить в качестве соединительных элементов решетку?(блок 3)

   Да	Нет
   Ваш ответ верен, так как в этом случае планки получаются более тяжелыми по сравнению с решеткой.	Ваш ответ не верен, так как в этом случае планки получаются более тяжелыми по сравнению с решеткой.

3. Вопрос 13.7.(активизирующий). Как Вы думаете, если +М_maxзначительно отличается по величине от –М_min, то рационально ли применять сечение внецентренно-сжатой колонны сквозного сечения симметричным?(блок 3)

Да	Нет
Ваш ответ не верен, так как ветви колонны будут нагружены различно, и сечения получатся с большой разницей в расходе металла.	Ваш ответ верен, так как ветви колонны будут нагружены различно, и сечения получатся с большой разницей в расходе металла.

Прикрепление верхней части колонны к нижней в ступенчатых колоннах, представленные на рис.13.3., рассчитывается на усилия N и М в верхней части колонны. Допускается (в запас прочности) передавать все усилия через пояса(полки) верхней части колонны N_п= A_пR_у.

По этому усилию рассчитываются сварные швы, прикрепляющие пояс верхней части колонны к стенке траверсы

Рис.13.3. Прикрепление верхней части колонны к нижней в ступенчатых колоннах.

Траверса, соединяющая ветви нижней сквозной части колонны, рассчитывается как балка на двух опорах под воздействием сил N_п.

Высоту траверсы обычно принимают равной (0,5 0,8)в_ни не менее (1_w+ 1см). Пояса траверсы принимают обычно толщиной t_п = 20мм и шириной не менее ширины пояса верхней части колонны. Принятое сечение траверсы проверяется по формулам

где М_тр— наибольший момент в траверсе, Q_тр— наибольшая поперечная сила в траверсе; W_тр— момент сопротивления сечения траверсы у грани верхней части колонны.

Крепление траверсы к подкрановой ветви колонны рассчитывают на силу

F_п= (N₁в_в)/2 +M₁/в_н+D_max/2, a к наружной (для колонны крайнего ряда) на силу

F_н=N₂/2+M₂/в_ндля симметричной колонны F=N/2+М/в_н+ D_max/2.

Колонны раздельного типа (13.1.)состоят из шатровой ветви постоянного или переменного сечения по высоте и подкрановой ветви, присоединяемой к шатровой ветви с помощью горизонтальных планок (см. рис. 13.1.), которые могут передавать только горизонтальные усилия.

Шатровая ветвь колонны рассчитывается как колонна поперечной рамы.

Подкрановая стойка рассчитывается как ветвь сквозной колонны, т.е. в двух плоскостях

и

Применяются такие колонны при расширении производственного здания или при использовании крана большой грузоподъемности на небольшой высоте, чтобы не утяжелять колонны поперечной рамы.

13.1. Колонны раздельного типа . (блок 4) Колонны раздельного типа состоят из шатровой ветви постоянного или переменного сечения по высоте и подкрановой ветви, присоединяемой к шатровой ветви с помощью горизонтальных планок, которые могут передавать только горизонтальные усилия. Шатровая ветвь колонны рассчитывается как колонна поперечной рамы Подкрановая стойка рассчитывается как ветвь сквозной колонны, т.е. в двух плоскостях и Применяются такие колонны при расширении производственного здания или при использовании крана большой грузоподъемности на небольшой высоте, чтобы не утяжелять колонны поперечной рамы. Вернитесь к тексту.

Расстояние между планками определяют из условия равной устойчивости _х =_у или 1_в/i_y= l_p/i_x, 1_p= 0.7h. Здесь 1_p расчетная длина подкрановой стойки из плоскости рамы, h – высота подкрановой стойки, 1_в=1_рi_y / i_х. Здесь l_в- расстояние между планками, i_х, i_y- радиусы инерции сечения подкрановой стойки при работе из плоскости рамы и в плоскости рамы.

Толщина соединительных планок принимается равной t_пл= 1020 мм, проверяется по гибкости_пл 120 и рассчитывается на Q_fic,определяемую по подкрановой стойке.

Пример 13.1. Расчет внецентренно-сжатого участка колонны сквозного сечения.

Исходные данные. В качестве примера рассмотрим подбор сечения сквозной нижней части ступенчатой колонны. Класс ответственности здания принят II, тогда коэффициент надежности по назначению _n= 0,95.

Расчетные усилия для подбора сечения элементов нижней части колонны приняты из расчета рамы:

(подкрановая ветвь);

(наружная ветвь)

и .

Материал колонны принят: стержень колонны С275; решетки С235 по ГОСТ 27772-88.

Типы сечений элементов колонны: стержень (ветви) из широкополочных двутавров; решетка из уголков.

Решение. Прежде всего определяем расчетные длины для сквозной нижней части колонны: в плоскости рамы .

Коэффициент μ₁находим по табл. СНиПа II-23-81* в зависимости от параметров

и

где - усилие в нижней части колонны;Р₂– усилие в верхней части колонны.

Принимая верхний конец колонны закрепленным только от поворота, по табл. СНиПа II – 23 – 81* определяем μ₁= 1,78.

Тогда .

Из плоскости рамы (μ = 1)

Подбор сечения. Сечение нижней части колонны принимаем из двух ветвей: подкрановой и наружной (шатровой), соединенных в двух плоскостях решеткой. Ширина нижней части колонны определена при компоновке поперечной рамы и равна 1500 мм. Обе ветви принимаем двутаврового сечения.

Находим ориентировочно требуемую площадь сечения ветвей при

;

;

где ;

По сортаменту прокатных широкополочных двутавров определяем сечения ветвей:

подкрановая ветвь I 60Б1: А = 131см², масса 103 кг на 1 метр; I_х= 77430 см⁴; W_х= 2610 см³; i_х= 24,3 см; S_х= 1480 см³; I_у= 3130 см⁴; W_у= 272 см³; i_у= 4,88см; t_f= 1,54 см, тогда R_y= 270 МПа;

наружная ветвь I 60Б2: А = 145 см²; масса 114 кг на 1 метр; I_х= 89320 см⁴; W_х= 2980 см³; i_х= 24,8 см; S_х= 1680 см³; I_у= 3720 см⁴; W_y= 323 см³; i_у= 5,07 см; t_f= 1,83 см (R_у= 270 МПа).

Определяем геометрические характеристики колонны составного сечения.

Расстояние между осями ветвей:

,

где в– ширина полки двутаврав= 230 мм.

Определяем положение центра тяжести сечения нижней части колонны ;

Для принятого составного сечения определяем момент инерции относительно свободной оси и радиус инерции:

Уточняем усилия в ветвях сквозной нижней части колонны:

Проверяем устойчивость ветвей колонны.

Наружная ветвь: в плоскости рамы

из плоскости рамы

Для проверки устойчивости колонны в плоскости рамы как единого стержня необходимо найти приведенную гибкость стержня, зависящую от сечения раскосов.

Сечение раскосов решетки колонны рассчитывают на большую из поперечных сил фактическую и условную (фиктивную).

Здесь ;

Принимаем раскосы из уголков 1409мм:

;

Расчетная длина

Максимальная гибкость тогда

Проверяем устойчивость раскоса:

Стойки решетки рассчитываются на условную поперечную силу. Стойку принимаем из уголков 636 (А_с= 7,28см²;i_min =1,24см; R_у= 230 МПа).

Проверяем устойчивость стойки:

; ;

92,15 МПа

Проверяем устойчивость сквозной колонны при работе как единого стержня.

Гибкость стержня колонны относительно свободной оси

Приведенная гибкость

Здесь

Условная приведенная гибкость

Относительный эксцентриситет для комбинаций усилий, вызывающих наибольшее сжатие в наружной ветви

;

(по табл. для сквозных стержней)

Относительный эксцентриситет для комбинаций усилий, вызывающих наибольшее сжатие в подкрановой ветви:

;

Устойчивость сквозной колонны из плоскости действия момента проверять не требуется, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.

Конец примера.