Геометрические характеристики сечения

Полная площадь сечения:

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента:

(160)

(161)

(162)

(163)

Значения коэффициента h определяем по прил. Табл.Д2 [2] при А_f/A_w = 1,33, h=1,4:

(164)

(165)

Недонапряжение:

(166)

Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента

(167)

(168)

(169)

(170)

где

(171)

(172)

(173)

(174)

В расчетное сечение включаем только устойчивую часть стенки:

(175)

Недонапряжение:

(176)

Подбор сечения нижней части колонны

Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения h_м =1250мм. Подкрановую ветвь колонны принимаем из широкополочного двутавра, наружную – составного сварного сечения из трех листов.

Определяем ориентировочное положение центра тяжести.

Принимаем z₀ = 5см;

(177)

(178)

(179)

Усилие в подкрановой ветви:

(180)

Усилие в наружной ветви:

(181)

Определяем требуемую площадь ветвей.

Для подкрановой ветви:

(182)

(183)

Принимаем двутавр 70Б1 ГОСТ 26020-83;

А_b₁ = 164,7 см² , i_xi = 27,65 см , i_y =5,26 см.

Для наружной ветви:

(184)

Требуемая площадь полок:

(185)

Из условия местной устойчивости полки швеллера:

Принимаем b_f = 30 см, t_f = 2,2 см, A = 66,0 см².

Рис. 22 Сечение нижней части колонны.

Геометрические характеристики ветви:

(186)

(187)

(188)

(189)

(190)

(191)

(192)

Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:

(193)

(194)

(195)

Отличия от первоначальных размеров незначительны , поэтому усилия в стержнях не пересчитываем.

Проверка устойчивости ветвей:

Подкрановая ветвь:

(196)

(197)

Принимаем двутавр 70Б, А =164,7 см², i_xi = 27,65 см , i_y =5,26 см.

(198)

(199)

Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки:

(200)

(201)

Принимаем l_b1 = 180см ,разделив нижнюю часть колонны на целое число панелей. Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы.

Для подкрановой ветви:

j_x = 0,861; (202)

(203)

Для наружной ветви:

j_x = 0,762; (204)

(205)

Расчет решетки подкрановой части колонны

Поперечная сила в сечении колонны: Q_max = -184,74кН.

Условная поперечная сила:

(206)

Расчет решетки проводим на Q_max

Усилие сжатия в раскосе:

(207)

(208)

Требуемая площадь раскоса:

(209)

Принимаем 90 ´ 8; А_уг=13,9 см², i_min=1,77см.

(210)

(211)

Напряжение в раскосе:

(212)

Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня

Геометрические характеристики сечения:

(213)

(214)

(215)

(216)

Приведенная гибкость:

(217)

a₁ = 27 при a = 45⁰ … 60⁰– по таблице 7 СНиП II – 23 – 81.

Для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь (сечение 4-4),

(218)

_bn=0,454;

(219)

Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь(сечение 3-3),

(220)

_bn=0,463;

(221)

Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, т.к. она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.