Подбор сечения верхней части колонны.

Сечение верхней части колонны принимаем в виде сварного двутавра высотой . Определим требуемую площадь сечения:

Для симметричного двутавра:

Для стали Вст3кп2 толщиной до 20 мм R=215 МПа = 21,5 кН/см²;

Значение коэффициента определим по приложению 10. Примем в первом приближении , тогда

по приложению 8:

Компоновка сечения: высота стенки

(принимаем предварительно ).

По таблице 14.2. при из условия местной устойчивости

Поскольку сечение с такой толстой стенкой неэкономично, принимаем и включаем в расчетную площадь сечения колонны два крайних участка стенки шириной по:

Требуемая площадь полки:

Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента, ширина полки: ; из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента ширина полки

Принимаем:

Геометрические характеристики сечения.

Полная площадь сечения:

расчетная площадь сечения с учетом только устойчивости части стенки:

Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента.

Значение коэффициента h принимаем по приложению 10 /1/:

для

;

Недонапряжение составляет:

Проверим устойчивость верхней части колонны из плоскости действия момента:

; по приложению 7 /1/

Для определения m_x найдем максимальный момент в средней трети расчетной длины стержня:

По модулю

При m_x < 5 коэффициент .

Поскольку , то

в расчетное сечение включаем только устойчивую часть стенки:

(см. рис. 4.1. а)

4.3. Подбор сечения нижней части колонны.

Сечение нижней части колонны – сквозное, состоящее из 2-х ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения h_Н = 1250мм. Подкрановую ветвь колонны принимаем из широкополочного двутавра, наружную – составного сварного сечения из 3-х листов. Определяем ориентировочное положение центра тяжести. Принимаем Z_o = 5см;

h₀ = h – Z₀ = 125 – 5 = 120см.

Определяем усилия в ветвях:

- в подкрановой ветви:

- в наружной ветви:

расстояния от центра тяжести сечения колонны до центра тяжести соответствующих ветвей.

Определяем требуемую площадь для подкрановой ветви и назначаем сечение нижней части колонны.

по сортаменту принимаем двутавр №40Б1; A_B1 = 60.1см²; i_у =16.8см; i_х = 3.5см.

Для наружной ветви:

R=215МПа = 21.5кН/см² (сталь Вст3кн2, листовой прокат), тогда

Для удобства прикрепления элементов решетки, просвет между внутренними гранями полок принимаем таким же, как в подкрановой ветви (376 мм).

Толщину стенки швеллера () принимаем равной 20 мм; высота стенки из условия размещения сварных швов – 425мм.

Требуемая площадь полок:

из условий местной устойчивости полки швеллера:

Принимаем: t_n = 20мм; b_n = 180мм;

Геометрические характеристики ветви

Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:

h₀ = h_H – Z₀ = 125 – 8.29 = 116.71см

Отличие от первоначально принятых размеров мало, поэтому усилия в ветвях не пересчитываем.

Проверяем устойчивость ветвей:

- из плоскости рамы (относительно оси у – у) L_y = 1095см.

Подкрановая ветвь:

Наружная ветвь:

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

Принимаем l_B1 = 210см, разделив нижнюю часть колонны на целое число панелей.

Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы (относительно осей х₁ – х₁ и х₂ – х₂)

Для подкрановой ветви:

Для наружной ветви:

Дата добавления: 2015-07-15