4.2 Проверка сечения подкрановой сквозной части колонны

Стержень решетчатой колонны состоит из двух ветвей, связанных между собой соединительной решеткой. Решетку устанавливают в двух плоскостях (по граням ветвей). Для лучшего включения обеих ветвей колонны в работу на вертикальную нагрузку от кранов в колоннах крайних рядов верхний конец первого (верхнего) раскоса крепят к подкрановой ветви (рис. 7).

Сквозная колонна работает как ферма с параллельными поясами; от действующих в колонне расчетных усилий и в ее ветвях возникают только продольные усилия. Поперечную силу воспринимает решетка. Несущая способность колонны может быть исчерпана в результате потери устойчивости какой-либо ветви (в плоскости или из плоскости рамы) или в результате потери устойчивости колонны в целом (в предположении, что она работает как единый стержень).

Подкрановую часть колонны проектируем сквозного сечения. Подкрановая ветвь из составного двутавра с первоначальными размерами: стенка - ; полки - . Шатровая ветвь из составного швеллера с первоначальными размерами: стенка - ; полки - .

Р исунок 10 — Поперечное сечение подкрановой части колонны

4.2.1 Проверка сечения подкрановой ветви

I. Проверка устойчивости из плоскости рамы:

Проверим принятый двутавр подкрановой ветви на устойчивость из плоскости рамы по формуле 7 [3]:

(43)

где – коэффициент устойчивости при центральном сжатии (по таблице Д.1 [3]);

– площадь поперечного сечения подкрановой ветви (приложение 3);

– продольная сила (приложение 2)

Для определения коэффициента устойчивости необходимо определить условную гибкость [3]:

где – расчетная длина подкрановой ветви;

– максимальный радиус инерции двутавра (приложение 3)

По таблице Д.1 [3] определяем, что

Так как условие не выполняется, то необходимо увеличить высоту стенки подкрановой ветви. Увеличиваем высоту стенки до 360 мм. И в связи с этим увеличиваем высоту стенки шатровой ветви до 440 мм (с учетом выступов: два выступа по 20 мм).

Поперечное сечение подкрановой части колонны приобретает следующие размеры: подкрановая ветвь: стенка - ; полки - . Шатровая ветвь: стенка - ; полки - .

Рисунок 11 — Увеличенное поперечное сечение подкрановой ветви

Рисунок 12 — Увеличенное поперечное сечение шатровой ветви

Проверим измененный двутавр подкрановой ветви на устойчивость из плоскости рамы по формуле (43):

где – расчетная длина подкрановой ветви;

– максимальный радиус инерции двутавра (приложение 3)

По таблице Д.1 [3] определяем, что

где – площадь поперечного сечения подкрановой ветви (приложение 3)

т.е. устойчивость из плоскости рамы обеспечена.

II. Определение расстояния между узлами решетки:

Расстояние между узлами решетки определяется из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы [6]:

(44)

(45)

где – минимальный радиус инерции двутавра (приложение 3)

Расстояние между узлами решетки примем конструктивно: при

Определим число панелей решетки на подкрановой ветви [6]:

(46)

(47)

где – высота траверсы (узел сопряжения надкрановой и подкрановой частей колонны), принимаемая конструктивно

Фактическое расстояние между узлами решетки [6]:

(48)