Условие выполняется.

3.4 Проверка местной устойчивости

Проверка устойчивости из плоскости действия изгибающего момента:

За расчётный изгибающий момент принимается больший из двух моментов. Наибольший изгибающий момент в пределах средней трети высоты подкрановой части:

Относительный эксцентриситет:

где – максимальный из и ;

= ;

– ядровое расстояние.

Определим коэффициент с, учитывающий влияние изгибающего момента на устойчивость внецентренно сжатого стержня:

где – коэффициенты, определяемые по таблице 2.2 [3].

Приведённая гибкость:

Коэффициент продольного изгиба из плоскости рамы:

Проверка устойчивости:

Условие выполнено.

Т.о. устойчивость надкрановой части колонны обеспечена в плоскости и из плоскости момента.

Проверка устойчивости поясов колонны:

– свес пояса:

Условие соблюдается устойчивость обеспечена.

Проверяем устойчивость стены. Наибольшее напряжение сжатия на краю стенки:

Напряжение на противоположном краю стенки:

Т.о. устойчивость стенки также обеспечена. Окончательно принимаем сечение надкрановой части колонны.

Рисунок 14 – Окончательное сечение надкрановой части колонны

3.5 Расчёт и конструирование нижней части колонны

Рисунок 15 – Нижняя часть колонны

Нижняя часть колонны конструируется сквозной из двух ветвей. Внутренняя подкрановая ветвь выполняется в виде сварного двутавра, наружная ветвь – из листа и двух равнополочных уголков.

Расчётные сочетания усилий для нижней части колонны:

- внутренняя ветвь: , ;

- наружная ветвь: , .

Расчётные длины нижней части колонны:

где – высота нижней части колонны, =12,63м;

Расчётные усилия (сжимающие силы) для наружной и внутренней частей колонны:

1. подкрановая внутренняя ветвь:

2. наружная ветвь:

Подкрановая ветвь:

Задаваясь коэффициентом , которому, согласно таблице 2 [3], соответствует гибкость , находим ориентировочную площадь сечения:

Проектируем ветвь в виде сварного двутавра. Его высоту для обеспечения устойчивости колонны из плоскости действия изгибающего момента определяем из условия:

Рисунок 16 – Сечение двутавра

Общая площадь трёх листов двутавра:

Конструктивно принимаем =20 мм, =12 мм. Ширина полок:

Условие выполнено.

Наружная ветвь:

Требуемая площадь наружной ветви при том же коэффициенте продольного изгиба:

Рисунок 17 – Сечение наружной ветви

Принимаем сечение ветви из двух равнополочных уголков и листа общей площадью:

где – площадь одного уголка,

, – ширина и толщина листа:

По сортаменту [1] принимаем уголок №20 200×18.

Определяем геометрические характеристики ветвей:

1. Сечение подкрановой ветви:

Моменты инерции:

Радиусы инерции:

2. Сечение наружной ветви:

Координата центра тяжести сечения относительно внешней грани листа:

где – площадь листа:

– площадь всей ветви:

= +2

– характеристика уголка,

Моменты инерции:

- в плоскости:

- из плоскости:

Радиусы инерции:

3. Сечение колонны в целом:

Координата центра тяжести сечения относительно центра оси двутавра:

– площадь поперечного сечения всей подкрановой части:

Момент инерции:

Радиусы инерции:

Проверка устойчивости ветвей колонны:

- подкрановая ветвь:

Уточнение значения продольного усилия:

Гибкость рамы:

– расстояние между узлами решётки:

– высота траверсы в месте сопряжения верхней части ступенчатой колонны с нижней частью, ;

– высота нижней части колонны, ;

– количество панелей верхней части колонны, =8

Определим гибкость из плоскости рамы:

Максимальная условная гибкость:

Коэффициент продольного изгиба:

Напряжение:

- наружная ветвь:

Аналогично находим характеристики для наружной ветви:

Гибкость рамы:

Коэффициент продольного изгиба:

Напряжение:

Следовательно устойчивость отдельных ветвей подкрановой части обеспечена.