Предварительный подбор сечения
а) Подкрановая ветвь
Зададимся
коэффициентом продольного изгиба в
пределах
=0,7…0,9
и ориентировочно находим требуемую
площадь сечения каждой ветви:
= 0,8 согласно приложения 13 соответствующая гибкость =64, тогда ориентировочная площадь сечения:
Примем сварной двутавр высотой
и общей площадью:
в соответствии с сортаментом.
При этом обеспечивается устойчивость стенки.
при
,
тогда
и полки:
Рис. 4.6 Рис. 4.7
Наружная ветвь
принимаем сечение ветви из двух равнополочных уголков
160 * 10 и листа общей площадью;
Определение геометрических характеристик
а) Сечение подкрановой ветви
момент
инерции
Радиусы инерции
Сечение наружной ветви
Координата центра тяжести сечения относительно внешней грани листа.
Момент инерции
Радиусы инерции
в) Сечение колонны в целом.
Координата центра тяжести сечения относительно центральной оси двутавра.
где
тогда
Момент инерции
Радиус инерции
Проверка устойчивости ветвей колонны
а) Подкрановая ветвь
Определяем уточненное значения продольного усилия
Гибкость в плоскости рамы
где 
htz = 100 cм – высота троверсы в месте сопряжения верхней части ступенчатой колонны с нижней (рис 4,8).
n = 8 – количество панелей в нижней части колонны
Гибкость из плоскости рамы.
Максимальная условная гибкость
Коэффициент продольного изгиба
Напряжение
Наружная ветвь
тогда
Устойчивость отдельных ветвей подкрановой части колонны обеспеченна. В случае, если устойчивость не обеспечена, необходимо увеличить сечение соответствующей ветви.
Расчет элементов соединительной решетки
Условная поперечная сила при β = 1
Условная поперечная сила Qfic < Q4-4 фактической, поэтому раскосы рассчитываем не по условным, а по фактической поперечной силе Q4-4
Если бы Qfic > Q4-4, то расчет вели бы по Qfic.
Угол между осями ветвей и раскосов (рис 4.)
отсюда α = 47º 24'; sinα = 0,736; cosα = 0,678
Усилие в раскосе при наличии решетки в двух плоскостях
Геометрическая длина раскоса при центрировании на ось ветви
Задаваясь коэффициентом продольного изгиба φ0 = 0,7, находим требуемую площадь сечения сжатого раскоса:
где Ry = 230 МПа – расчетное сопротивление фасонного проката толщиной от 4… .20 мм из стали указанной марки (приложение 5)
По сортнту принимаем уголок сечением 100 * 10 с площадью
Аd = 19,2 см2 с радиусом инерции imin = 1,96 см.
Гибкость раскоса при шарнирном креплении в узлах
где λu = 150 – предельная гибкость сжатых элементов решетки колонны (СНиП II-23-81 табл 19)
Условная гибкость.
поэтому коэффициент продольного изгиба вычисляем по формуле:
Отсюда напряжение
т.к имеет место перенапряжение, то увеличиваем сечение.
Принимаем уголок сечением 125 х 8 с площадью А1d = 19,7см2 и радиусом инерции Imin = 2,49см.
тогда
Условное усилие в распорах решетки зависит от площади сечения более мощной ветви:
где
Усилие незначительно, поэтому распорки подбираем по предельной гибкости.
Требуемый радиус инерции.
Конструктивно принимаем равнополочный уголок сечением (56х5) с площадью Ас = 5,41см2 и радиусом инерции imin = 1,1см.
тогда фактическая гибкость:
По
приложению 13 определяем соответствующий
коэффициент продольного изгиба
.
Отсюда:
;