Металлический каркас одноэтажного производственного здания (стр. 5 из 12)
Рис. 7.1 Схема связей по нижним поясам ферм
Рис. 7.2 Схема связей по верхним поясам ферм
Рис. 7.3 Вертикальные связи между колоннами по оси А
1 – колонны, 2 – распорки, 3 – вертикальные связи между фермами,
4 – верхние связи, 5 – нижние связи, 6 - подкрановые балки, 7 – прогоны
8. Расчет колонны. Надкрановая часть
Расчет колонны ведем как сжато-изгибаемого элемента. Верхняя часть колонны проектируется сплошного сечения, а нижняя – сквозного сечения.
Рис. 8.1 Расчетные схемы рамы и колонны
Определение расчетных длин
Расчетная длина подкрановой части колонны в плоскости рамы:
где
– длина подкрановой части колонны, 
– коэффициент зависящий от способа закрепления концов колонны, ее типа, соотношения моментов инерции и нагрузок и вида поперечной рамы. 
где
– коэффициенты привидения длины для нижней части колонны при 
и 
соответственно, по табл. 69 СНиП II-23-81 при 
; 
.
Расчетная длина надкрановой части колонны в плоскости рамы:
где
– длина подкрановой части колонны, 
.
.
Расчетная длина подкрановой части колонны из плоскости рамы:
где
– расстояние между точками закрепления подкрановой части колонны из плоскости, расстояние от низа башмака до низа подкрановой балки, 
принимаем 
.Расчетная длина надкрановой части колонны из плоскости рамы:
где
– расстояние от низа стропильной фермы до верха подкрановой балки.Подбор сечения надкрановой части колонны
Для надкрановой части колонны принимаем сечение в виде сварного симметричного двутавра высотой
Рис. 8.2 Сечение надкрановой части колонны
Для симметричного двутавра:
радиус инерции относительно оси х-х:
ядровое расстояние:
Условная гибкость:
где Е – модуль упругости стали,
Ry – расчетное сопротивление стали по пределу текучести, по табл. 51 СНиП II-23-81 для стали С345 при толщине листового проката от 2 до 10 мм
Относительный эксцентриситет:
где Mх и N – расчетные усилия в сечении 2-2 при сочетании нагрузок: 1+2+4+5+8+9.
В первом приближении примем
, тогда по табл. 73 СНиП II-23-81 при 
и 
коэффициент влияния формы: 
Приведенный относительный эксцентриситет:
По табл. 74 СНиП II-23-81 при
и 
коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом: 
Требуемая площадь сечения:
Принимаем толщину полки
тогда высота стенки: 
Принимаем толщину стенки:
Так как площадь стенки:
,ширину полки
назначим по конструктивным требованиям.Ширина полки из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента:
Из условия местной устойчивости полки:
Принимаем:
Определим геометрические характеристики принятого сечения.
Проверка местной устойчивости стенки
Считается, что местная устойчивость стенки обеспечена, если выполняется условие:
Напряжения в стенке от силы N:
Напряжения в стенке от момента М:
где
– наибольшее сжимающее напряжение в стенке; 
– напряжение у противоположной расчетной границы стенки.
Рис. 8.3 Эпюры нормальных напряжений в стенке; единицы измерения: [кН/см2]
принимаем
где
