Проектирование нижней части колонны

Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения. Подкрановую ветвь колонны принимаем из двутавра, наружную — составного сечения в виде швеллера.

Рис. 33. Сечение нижней части колонны

Из таблицы 2 выбираем наиболее невыгодные комбинации усилий для ветвей (сечения 3−3, 4−4).

Для подкрановой ветви:; .

Для наружной ветви:; .

Определяем ориентировочное положение центра тяжести (рис. 34).

Задаемся .

;

;

.

Усилие в подкрановой ветви:

.

Усилие в наружной ветви:

.

Определяем требуемую площадь ветвей, задаваясь коэффициентом продольного изгиба .

.

Для подкрановой ветви принимаем двутавр 55Б2:

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Для наружной ветви:

Находим размеры наружной ветви ():

Толщину стенки швеллера принимаем равной 20 мм.

Условная гибкость стенки составит (при предварительно заданной гибкости):

Требуемая площадь пояса составит:

Назначаем толщину пояса 1,2 см, ширину пояса 20 см.

Проверяем местную устойчивость пояса швеллера:

Устойчивость обеспечена.

Проверяем местную устойчивость швеллера:

Устойчивость обеспечена.

Определяем геометрические характеристики наружной ветви:

Находим реальное положение центра тяжести:

Рис. 34. Нижняя часть колонны

Уточняем значение расчётных усилий в ветвях:

— в подкрановой ветви:

— в наружной ветви:

Проверяем устойчивость каждой ветви как центрально-сжатого стержня из плоскости рамы (относительно оси у):

— подкрановая ветвь:

Устойчивость обеспечена.

— наружная ветвь:

Устойчивость обеспечена.

Находим требуемое расстояние между узлами решётки из условия равноустойчивости каждой ветви:

— для подкрановой ветви:

— для наружной ветви:

Принимаем высоту траверсы htr=75 см.

На участке Нреш должно уложиться равное количество панелей.

.

Принимаем:

; .

Угол наклона раскоса:

Подбираем сечение элементов решетки нижней части колонны:

Фактическая поперечная сила Qmax = 197,65кН. Схема колонны на рис. 27.

Условная поперечная сила:

Т.к., то расчёт ведём по Qmax.

Усилие сжатия в раскосе:

Требуемая площадь раскоса (при коэффициенте продольного изгиба равным 0,7):

где гс = 0,75 — сжатый уголок, прикреплённый одной полкой.

Принимаем равнополочный уголок 90 Ч 6: Ad = 10.61 см2; imin = 1,79 см. Геометрическая длина раскоса:

Максимальная гибкость раскоса:

Находим напряжение в раскосе:

Рис. 35. Схема расчёта решётки колонны

Проверяем устойчивость колонны как единого составного стержня в плоскости рамы.

Определяем геометрические характеристики всего сечения:

;

;

Приведенная гибкость:

.

где:

— коэффициент, зависящий от угла наклона раскосов.

Условная приведенная гибкость:

.

Вычисляем относительные эксцентриситеты.

Для подкрановой ветви:

.

Для наружной ветви:

.

Определяем коэффициенты: .

.

Устойчивость сквозной колонны в плоскости рамы обеспечена.

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