Подбор сечения нижней части колонны
Нижнюю часть колонны проектируем сквозного сечения, состоящую из двух ветвей, соединённых решёткой. Высота сечения h1=1000 мм.
Подкрановую (внутреннюю) ветвь колонны принимаем из широкополочного двутавра, шатровую (наружную) - составного сварного сечения из трёх листов.
Действующие на ветви колонны усилия составляют (комбинация усилий для ветвей):
-для расчёта подкрановой ветви:
М= -716,6 кНм N= - 1350,1 кН
-для расчёта шатровой ветви:
М= 717,2 кНм N= -1350,1 кН
Расчётная длина нижней части колонны в плоскости действия моментов lefx1=13,56 м, из плоскости действия моментов lefy1 = 9,9 м.
Ветви между собой соединяются решёткой из одиночных уголков, располагаемых под углом 40-45° к горизонтали (раскосами) в сочетании со стойками.
Поскольку проектируемое сечение является несимметричным, то задаёмся:
y2=0,7h1=0,71=0,7 м
y1=h1-y2=1-0,7=0,3 м
Здесь: у2- расстояние от центра тяжести всего сечения до наиболее нагруженной (шатровой) ветви.
Максимальные усилия:
-в шатровой ветви:
-в подкрановой ветви:
Расчёт подкрановой ветви
Из условия обеспечения общей устойчивости колонны из плоскости действия момента (из плоскости рамы), высоту двутавра подкрановой ветви назначаем в пределах ( 
)Н, что соответствует гибкости =60..100.
При Н1=9,9 м , высота двутавра должна быть в пределах от 
см до 
.
Назначаем двутавр № 35К1 по ГОСТ 26020-83 со следующими геометрическими характеристиками:
h=343 мм Aв1=139,7 см2 Jx=31609,996 см4
Wx=1843 см3 ix=15,04 см Jy=10719,999 см4
iy=8,76 см tf=15 мм t=10 мм bf=350 мм
Гибкость, 
, 
чему соответствует = 0,851 по табл.Д1 [2].
Проверка устойчивости ветви (сталь С235 по ГОСТ 27772-88, 
при t = 2…20мм):
, т.е. условие выполняется.
Проверка гибкости:
фактическая:
предельная: u= 180-60=180-600,5=150 , где
, 0,5<<1.
, т.е. условие выполняется.
Расчёт шатровой ветви
Ориентировочная площадь сечения ветви при средних значениях при 0=0,75:
Для удобства прикрепления элементов решётки, просвет между внутренними гранями полок принимаем равным расстоянию между внутренними гранями полок двутавра подкрановой ветви, т.е. 360 мм. Толщину стенки швеллера для её соединения с полкой надкрановой части колонны принимаем равной tw2=10 мм. Высота стенки швеллера из удобства размещения сварных швов будет bf2=420 мм (с учётом размеров проката).
Тогда требуемая площадь полок будет:
Поэтому принимаем конструктивно: bf =180 мм; tf =12 мм; Af =21,6 см2.
Геометрические характеристики ветви:
A2=85,2 см2; z0=5,62 см;
Jx=22922,5 cм4; Jy=2838,2 см4;
iy2=6.83 см; ix=13.5 см;
Уточняем положение центра тяжести всего сечения колонны:
h1-z0=1000-56,2=943,8 мм;
y1=Ab2h0/( Ab1+Ab2)=85,294,38/(139,7+85,2)=35,75 см
y2=94,38-35.75=58.62 см
В связи с незначительным отличием у1 и у2 от первоначально принятых размеров, усилия в ветвях не пересчитываем.
Проверяем устойчивость шатровой ветви в плоскости действия момента:
y=0,76 (табл. Д1 [2])
Проверяем местную устойчивость полки:
По табл. 10 [2] определяем:
, т.е. условие выполняется.
Проверка устойчивость шатровой ветви из плоскости действия момента:
lb2=120 см
b2 = 
y=0,986 (табл. Д1 [2])
Проверка устойчивости стенки:
По табл. 9 [2] определяем:
=1+0,2 
, т.е. условие выполняется.
Расчёт решётки подкрановой части колонны
Максимальное значение поперечной силы в колонне Qmax=120,376 кН, что больше значения фиктивной поперечной силы:
Усилие сжатия в раскосе:
Задаёмся гибкостью раскоса 
. Тогда 
.
Требуемая площадь сечения раскоса:
где:
– принято в соответствии с табл. 1 [2]
В соответствии с ГОСТ 8509-93 «Равнополочные уголки» принимаем сечение раскоса из одиночного уголка 60х8 со следующими геометрическими характеристиками:
Ad=9,04 см2; ix=1,81 см; imin=1,17 см
Длина раскоса 
, 
.
Тогда 
.
Проверка устойчивости:
, т.е. условие выполняется.
Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого целого стержня
Геометрические характеристики всего сечения:
Приведённая гибкость:
где:
;
=h1-z0=1000-56,2=943,8 мм;
.
Для комбинации усилий, догружающих подкрановую ветвь:
М1=716,6 кНм, N2=1350,1 кН.
По таблице Д2 [2] коэффициент формы сечения = 1,688.
Приведенный относительный эксцентриситет:
По таблице Д3 [2] е = 0,535.
Проверка устойчивости:
, т.е. условие выполняется.
Для комбинации усилий, догружающих шатровую ветвь:
М2=717,2 кНм, N2=1350,1 кН.
По таблице Д2 [2] коэффициент формы сечения = 1,632.
Приведенный относительный эксцентриситет:
По таблице Д3 [2] е = 0,397.
Проверка гибкости:
, т.е. условие выполняется.
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не надо, т.к. она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.