2020-08-05
483
Принимаем сечение нижней части колонны сквозным (рис. 4.2).
Расчетные значения внутренних усилий для наружной ветви колонны:
Расчетные значения внутренних усилий для подкрановой ветви колонны:
Находим предварительные продольные усилия в подкрановой ветви колонны, принимая 
и 
:
Рис. 4.2 - Компоновка нижней части сквозной колонны
Находим предварительные продольные усилия в наружной ветви колонны:
Находим ориентировочную требуемую площадь подкрановой ветви колонны:
Находим ориентировочную требуемую площадь шатровой ветви колонны:
Назначаем сечения ветвей колонны: для подкрановой ветви выбираем по сортаменту двутавр № 45; для наружной 2 уголка 200х18 и широкополосный универсальный стальной лист 420х18.
Определяем геометрические характеристики скомпонованного сечения:
Двутавр: 
Уголок:
Определим точные значения продольных усилий в ветвях колонны:
В подкрановой ветви:
В наружной ветви:
Произведем проверку устойчивости каждой из ветвей из плоскости рамы по формулам:
и 
;
где 
и 
- коэффициенты продольного изгиба при центральном сжатии соответственно для подкрановой и шатровой ветвей, определяемые по таблице 72 [1] в зависимости от гибкостей этих ветвей из плоскости рамы:
; 
;
Из соображений равноустойчивости каждой из ветвей в плоскости и из плоскости рамы определяем максимально возможное расстояние между узлами соединительной решетки:
Выбираем систему соединительной решетки между ветвями и расстояние между ее узлами 
так, чтобы высота нижней части колонны за вычетом высоты соединительной траверсы была кратна этому расстоянию. При этом угол наклона раскоса решетки следует назначать близким к 45˚, а самый верхний и самый нижний раскосы подходили к верхнему и нижнему узлам подкрановой ветви.
Исходя из этих условий принимаем 
, при этом угол наклона раскоса решетки будет 45˚.
Проверяем устойчивость каждой из ветвей колонны в плоскости рамы в предположении, что ветви работают на центральное сжатие с расчетной длиной 
по формулам:
и 
,
где 
и 
- коэффициенты продольного изгиба при центральном сжатии соответственно для подкрановой и шатровой ветвей, определяемые по таблице 72 [1] в зависимости от гибкостей этих ветвей в плоскости рамы:
; 
;
Расчет раскосов решетки.
Определяем наибольшую поперечную силу: 
Условная поперечная сила:
,
где 
- коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии.
Найдем продольное усилие в раскосе (рис. 5.3) из условия, что поперечная сила распределяется поровну между решетками по формуле:
, где α - угол наклона раскоса.
Определим требуемую площадь раскоса, выполненного из одиночного уголка по формуле:
По сортаменту ГОСТ 8509 - 93 «УГОЛКИ СТАЛЬНЫЕ ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ РАВНОПОЛОЧНЫЕ» подбираем подходящее сечение раскоса - 60х8 (
).
Рис. 4.3 - Соединительная решетка
Расчетную длину и максимальную гибкость определим по формулам:
Проверяем устойчивость раскоса как центрально сжатого стержня:
Гибкость стержня нижней части колонны относительно свободной центральной оси X - X:
, 
Приведенная гибкость сквозной нижней части колонны при соединении ветвей раскосной решеткой:
, где 
определяется по табл. 7 [1].
; 
Устойчивость нижней части колонны.
Условная приведенная гибкость
Проверим устойчивость нижней части колонны как единого стержня в плоскости действия момента:
Для групп внутренних усилий, вызывающих наибольшее сжатие в подкрановой ветви:
Для групп внутренних усилий, вызывающих наибольшее сжатие в шатровой ветви:
Определяем 
и 
по табл. 75 [1]: 
; 
.
Проверка устойчивости нижней части колонны как единого стержня в плоскости действия момента для групп внутренних усилий, вызывающих наибольшее сжатие в подкрановой ветви:
Устойчивость обеспечена.
Проверка устойчивости нижней части колонны как единого стержня в плоскости действия момента для групп внутренних усилий, вызывающих наибольшее сжатие в шатровой ветви:
Устойчивость обеспечена.
Устойчивость сквозной колонны из плоскости действия момента как единого стержня очевидно обеспечена, так как обеспечена устойчивость отдельных ветвей из плоскости рамы.
