4.4 Підбір перетину підкранової частини колони

Перетин підкранової частини колони приймаємо наскрізним, що складається з двох віток: підкранової і зовнішньої, з’єднаних у двох площинах решіткою. Підкранову вітку приймають у вигляді зварного двотаврового перерізу, а зовнішню – у вигляді складеного швелера – з листа і двох кутників. Матеріал віток колони–сталь С245, решітки - сталь С235. Для визначення зусилля у вітках колони обчислюємо попередньо ординати нейтральної осі наскрізної колони:

,

,

приймаємо рівним :

;

.

Знаходимо зусилля у вітках колон:

• підкрановій

,

• зовнішній

.

Знаходимо орієнтовно необхідні площі перетинів віток:

;

.

Компонуємо перетини віток:

• для підкранової вітки: приймаємо збірний двотавр з двох листів і

листа ;

• для зовнішньої вітки: приймаємо 2 кутники мм і листа .

Геометричні характеристики віток:

• підкранова

;

;

;

;

• зовнішня

;

;

Де ;

;

,

де ,

.

Уточнюємо розміщення центра ваги всього перетину підкранової частини колони:

;

;

.

Знаходимо уточнені значення розрахункових зусиль у вітках колони:

• підкрановій

,

• зовнішній

.

Перевіряємо стійкість віток колони з площини рами:

• зовнішня вітка:

; ; ;

.

• підкранова вітка:

; ; ;

З умови рівностійкості зовнішньої вітки в площині й з площини рами визначаємо потрібну відстань між вузлами решітки:

; ; .

Приймаємо , розділивши нижню частину колони на ціле число панелей і також, щоб забезпечити оптимальний кут решітки. Перевіряємо стійкість віток у площині рами:

• для підкранової вітки:

; ;

.

• для зовнішньої вітки:

; ;

.

Перевіряємо стійкість колони як єдиного стержня складеного перетину. Щоб знайти зведену гнучкість стержня, яка залежить від перетину розкосів, попередньо підбираємо перетин елементів решітки. Розкоси решітки розраховуємо на більшу з поперечних сил:

• фактичну або

• умовну .

Стояк решітки розраховують на умовну поперечну силу. Знаходимо стискуюче зусилля в розкосі:

;

кут нахилу розкосу до горизонталі,

;

Приймаємо :

Потрібна площа розкосу:

,

де (стиснений кутник, прикріплений одною поличкою).

Приймаємо: кутник , ; ;

;

Напруження у розкосі:

.

Підбираємо перетин стояка решітки:

Приймаємо : , .

.

Приймаємо : кутник ; ; ;

;

.

Визначаємо геометричні характеристики всього перетину колони і її зведену гнучкість:

;

.

Рис.4.3 Перетин підкранової частини колони.

Знаходимо гнучкість стержня колони відносно вільної осі х-х :

.

Тоді зведена гнучкість:

де: коефіцієнт, який залежить від кута .

;

довжина розкосу решітки між вузлами;

відстань між осями віток колони;

відстань між осями планок суміжних вузлів решітки віток;

площа двох розкосів.

Умовна гнучкість:

Перевіряємо стійкість колони в площині дії моменту. Попередньо знаходимо відносні ексцентриситети і коефіцієнт за таблицею.

• для комбінацій зусиль, які довантажують зовнішню вітку:

;

.

• для комбінації зусиль, які довантажують зовнішню вітку:

;

.

Стійкість наскрізної колони як єдиного стержня з площини дії моменту перевіряти не потрібно, оскільки вона забезпечена попередньою перевіркою стійкості кожної вітки окремо.