Расчет нижней части колонны как единого стержня.

Вычислим геометрические характеристики всего сечения.

Момент инерции относительно оси X:

Радиус инерции относительно оси Х:

Гибкость стержня относительно свободной оси

Приведенная гибкость, определяется по табл.7 [3].

где А_Р – площадь сечения элементов решетки (для 80×7 А_Р=10.8см² , i_min=1.58 см).

примежду раскосом и горизонталью.

Условная приведенная гибкость:

Относительный эксцентриситет:

По табл.75 [3] принимаем коэффициент продольного изгиба _е=0.774

Проверка устойчивости нижней части колонны:

Условие выполняется.

Расчет раскосов решетки колонны.

Оптимальный угол наклона элемента решетки - 45

по заданию: Q_MAX=72.506кН

Расчетная сила:

Для расчета принимаем большую поперечную силу:

Q= Q_MAX=72.506кН

Усилие в элементе решетки:

Длина раскоса:

Гибкость элементов:

По табл.72 [3] принимаем коэффициент продольного изгиба =0.537.

Напряжение в раскосе их 80×7:

Условие выполняется.

Расчет стыка верхней и нижней части колонны.

Основное требование к стыку – обеспечение передачи усилия от верхней части колонны к нижней. Прикрепление верхней части колонны к нижней обычно проектируют с помощью накладок и траверс.

Определим усилия в накладках:

- внутренняя накладка:

- наружная накладка:

- траверса:

Определим расчетные длины швов:

Накладки привариваются ручной сваркой

R_wf=180 МПа, _f=0.7, _с=1, k_f = 8 мм, _wf =1

- внутренняя накладка:

- наружная накладка:

Траверса приваривается автоматической сваркой

R_wf=180 МПа, _f=0.9, _с=1, k_f = 8 мм, _wf =1

- траверса:

Расчет базы колонны.

База колонны – раздельного типа, т.к. h_н≥1м . Каждая ветвь колонны имеет свою центрально нагруженную базу.

Определи усилия в ветвях на уровне обреза фундамента.

- шатровая ветвь:

- подкрановая ветвь:

Материал фундамента: бетон класса В15.

В целях унификации расчет ведем по наибольшему усилию.

Из условия прочности бетона фундамента площадь опорной плиты:

где - расчетное сопротивление бетона сжатию, принимается по табл.13 [4] (=8.5 МПа).

Определим ширина опорной плиты геометрически:

где В_ТР – расстояние между траверсами ( В_ТР=50см ).

t_TP – толщина траверсы ( t_TP=14мм ).

с₁ – свес плиты ( с₁=10см ).

Принимаем ширину плиты В_ПЛ=73 см.

Определим длину опорной плиты геометрически:

где В_уг – длина полки уголка ( В_уг=12см ).

t_s – толщина листа ( t_s=10мм ).

с– свес плиты ( с=10см ).

Принимаем длину плиты L_ПЛ=40см

Уточненная площадь опорной плиты:

Определим фактическое опорное давление фундамента:

Изгибающие моменты отдельных участков плиты.

Участок №1

где а – длинная сторона прямоугольника опирания ( а=50см ).

b – короткая сторона прямоугольника опирания ( b=25,5см ).

- для расчета прямоугольных пластин на изгиб, принимается по табл.4.2 [5] в зависимости от количество опорных сторон и отношения

Участок №2

Расчет ведем по максимальному моменту: M_MAX=M₁=68,94кНм

Толщина опорной плиты:

Принимаем t_ПЛ=38мм.

Требуемая длина швов прикрепляющих траверсу к ветви:

где k_f – катет шва ( k_f=8мм ).

_f – коэффициент учитывающий вид и способ сварки, принимается по табл.34 [3] (_f=0.9 ).

_c – коэффициент надежности по нагрузки ( _с=1 ).

R_wf – расчетное сопротивление срезу ( R_wf=180МПа ).

Принимаем l_w=53 см<61.2 см.

- Площадь второй базы:

Ширина плиты:

Принимаем ширину плиты В_ПЛ=73 см.

Длина плиты:

Принимаем длину плиты L_ПЛ=50см

Уточненная площадь опорной плиты: