Проверим прочность поясных накладок , ослабленных отверстиями под болты

 = N ¹ / A _н ¹  R _y  _c N ¹ =0,5* N _н = 0,5 *1391,44 =695,72 кН

A _н ¹ = A _н =56,79 см ²

 = 695,72 / 56,79 = 12,25 < 24,5 кН / см ² - прочность стыковых накладок в ослабленном сечении обеспечена

Расстояния между крайними горизонтальными рядами болтов

l _макс = h _w - (120-180 )мм =1440 мм , l _макс  3K , где K –расстояние между крайними вертикальными рядами болтов полунакладки , l _макс  3 * 700 =2100 мм

Количество вертикальных рядов болтов

m = M _w * l _макс / (k * Q _{b h} * l _i² )  l _i² = 16 ² +48 ² +80 ² +112 ² +144 ² = 42240 см ²

m =280774,56 *144 / ( 2 *140,36 * 42240 ) = 3,41 , принимаем m =4 вертикальных ряда с одной стороны стыка

При совместном действии изгибающего момента и поперечной силы наибольшее усилие

S =  (M _w * l _макс / m /  l _i² ) ² + ( Q / n ) ² = (280774.56 * 144 / 4 / 422401 ) ² +

+ ( 1038,38 /10) ² = 260,85 кН

Для обеспечения прочности соединения необходимо S  Q _{b h} * n _тр

260.85  280.72- несущая способность стыка стенки обеспечена.

3. Расчет колонны

Рассчитываем среднюю колонну ряда. Сечение колонны по заданию сквозное составное из двух прокатных ветвей , соединенных безраскосной решеткой на планках.

3.1. Расчет стержня колонны сквозного сечения

N=2 *Q =2 *1038.38 =2076.76 кН

Геометрическая длина колонны

l = 11 +0.6 –1.9 = 9.7 м l = *l =1 *9.7 =9.7 м

Зададимся гибкостью колонны  = 60 ,  = 0.805

Требуемая площадь сечения ветви: A _тр = N /  R _y A _тр = 2076,76/ (0.805 * 24.5 ) = 105,3 см ² i _х /  =970 /60 =16,2 см

Принимаем ветви из двух швеллеров № 40

i _х = 15,7 см , 2 А = 2 *61,5 =123 см ² , масса 1 м.п 0.483 кН

Рис. 6. Сечение сквозной колонны

Гибкость колонны:  _x = l / i _x =970 /15,7 =61,78 получаем  = 0.796

Проверка устойчивости колонны относительно материальной оси :

• = N / ( *A ) =2076,76 /( 0,796 *123 ) =21,2 кН / см ²  24,5 кН / см ²

N =2076.76 +0.483 *9.7 =2081.45 кН

 _у ^тр =   _х² -  ₁² , где  ₁ - гибкость ветви на участке между планками относительно оси, параллельной свободной, предварительно принимаем равной 40.

 _у ^тр =  61,78 ² - 40 ² = 47 i _тр = l _lg /  _у ^тр = 970 /47 =20,6 см

Расстояние между осями ветвей b _y = i _тр /  _y , где  _y = 0.44

b _y = 20,6 / 0.44 = 46,82 принимаем b _y = 50 см

Толщину планки принимаем равной 10 мм. Размеры соединительных планок :

ширина планки d _пл = 0.5 * b _y =0.5 * 50 = 25 см длина планки b _пл = 44 см

Момент инерции составного сечения относительно свободной оси : J _yс = 2 * ( J _y + А а ² ) ,

Где J _y = 642 см ⁴ - момент инерции ветви относительно собственной оси,

А =61,5 см ² - площадь сечения ветви Z =2.8 см.

а - расстояние между ц.т. ветви и колонны а =50 /2 = 25 cм

J _yс = 2 * ( 642 + 61.5 * 25 ² ) = 78159 см ⁴

Радиус инерции составного сечения i _yс =  J _yс / A =  78159 / ( 2*61.5 ) = 22.48 см

Гибкости:  _y = l _lg / i _yc = 970 / 22.48 = 43.15

 _lf =   _y² -  ₁² =  43.15 ² - 40² = 58.8 значит  _y = 0.811

Проверка устойчивости колонны относительно свободной оси :

 = N / ( _y * A ) = 2081.45 / ( 0.811 * 123) = 20.87 кН / см ²  24.5 кН / см ²

Устойчивость колонны обеспечена.