Металлоконструкции (стр. 3 из 8)

m2 = m1 /a1 = 1,8 / 0,518 = 3,47 > 3,0;

Приймаємо m1 = 1,8; m2 = 3,0.

Розрахункові довжини колони в площині рами:

lx1 = m1×l1 = 1,8×1737 = 3127 см;

lx2 = m2×l2 = 3×523 = 1569 см;

Розрахункові довжини колони із площини рами ly1 = l1 = 1737;

ly2 = l2 – hп.б = 523 – 130 = 393 см.

3. Підбір перерізу верхньої частини колони

Визначаємо розрахунковий ексцентриситет

lx= M / N = 43724 / 497,3 = 87,9 см;

За умови достатньої жорсткості

h2³l2 / 12 = 523 / 12 = 43,58 см;

Таким чином приймаємо h2 = 45 см.

Для визначення необхідної площі перерізу установимо попередні значення:

ix = 0,42×h2 = 0,42×45 = 18,9 ≈ 19 см;

rx ≈ 0,35×h2 = 0,35×45 = 15,8 ≈ 16 см;

h

= 1,25; mef = h×mx = 1,25×5,57 = 6,96 ≈ 7; jl = 0,1525.

Необхідна площа перерізу:

Компонуємо переріз верхньої частини колони:

- висота стінки: hw = h2 – 2×tf = 45 – 2×1,8 = 41,4 см; (попереднє значення товщини полиць).

За умови місцевої стійкості

luw = 1,3 + 0,15×lx² = 0,13 + 0,15×2,76² = 2,44;

41,4 / 0,8 = 51,75 £ 73, тобто товщина стінки, при якій забезпечена її місцева стійкість: tw³ 41,4 / 73 = 0,59 см; Приймаємо tw = 8 мм;

Приймаємо переріз полиці колони 300х18 мм, з площею Af = 54 см².

Перевіримо забезпеченість місцевої стійкості полиці

тобто місцева стійкість полиці забезпечена.

Визначаємо геометричні характеристики перерізу верхньої частини колони

A = 2×bf×tf + hw×tw = 2×30×1,8 + 0,8×41,4 = 141,12 см².

Момент інерції перерізу

см⁴

Момент опору:

Ядрова відстань:

Радіус інерції перерізу:

Гнучкість в головних площинах:

Перевіряємо стійкість верхньої частини колони в площині дії згинаючого моменту

момент опору для найбільш стиснутого волокна W = Wx;

Відносний ексцентриситет

Приведений відносний ексцентриситет:

mef = h×mx = 1,35×5,1 = 6,9; де

По таб. СНіПа в залежності від умовної гнучкості lx і приведеного відносного ексцентриситету mef, визначаємо коефіцієнти зниження розрахункового опору при позацентровому стиску: jl = 0,158

тобто стійкість верхньої частини колони в площині дії моменту забезпечена.

Процент розходження становить:

що допустимо.

Перевіряємо стійкість верхньої частини колони із площини дії моменту

ly = 52,4; jy = 0,832;

Максимальний момент в межах середньої третини довжини верхньої частини колони:

По модулю Mx = 349 кН×м > Mmax/2 = 437,24/2 = 218,62 кН×м.

Відносний ексцентриситет:

так як значення mx < 5, значення коефіцієнту c визначаємо за формулою:

значення jс прийнято

Напруження в стержні при згинально-крутильній формі втрати стійкості

Таким чином стійкість стержня із площини дії моменту забезпечена.

Для перевірки місцевої стійкості стінки при втраті стійкості із площини дії моменту визначаємо стискаючі напруження на межі стінки і полиці, і протилежному краю стінки

так як a> 1, то повинна виконуватися умова

Після підстановки маємо

Так як

то поперечні ребра жорсткості не потрібні.

4. Підбір перерізу нижньої частини колони

Так як висота перерізу нижньої частини колони

h1 = l1 + a = 750 + 250 = 1000 мм < ніж (l1 + l2)/20 = 1130 мм; то приймаємо

h1 = 1250 мм; тоді висота перерізу нижньої частини колони h = 1000 мм.

Установлено, що N1 = N4-4 = –1232,9 кН і M1 = M4-4 = –912,77 кН×м - довантажує підкранову гілку колони, а N2 = N4-4 = –13442,84 кН;

M2 = M4-4 = 1120,87 кН×м - довантажує зовнішню гілку колони.

Визначаємо орієнтовне положення центру ваги перерізу, попередньо прийнявши yc= 4 см;

ho = h1 – yc = 125 – 4 = 121 см;

yв2 = ho– yв1 =121 – 67 = 54 см;

Попереднє значення Розрахункових зусиль в гілках колони:

Максимальне зусилля в зовнішній гілці колони

Виконуємо попередній підбір перерізу гілок колони. Для підкранової гілки колони приймаємо j = 0,814; (l = 60), звідки необхідна площа перерізу

Проектуємо двутавр з розмірами в = 60 см, що не менший ніж

Граничне відношення, яке забезпечує місцеву стійкість:

Прийнявши товщину полиць tf = 1,6 см; визначаємо фактичне відношення

hw/tw = 568/12 = 47,3, що менше граничного, звідки випливає, що місцева стійкість стінки з tw= 1,2 см забезпечена.

Необхідна площа полиці

У випадку мінімальних розмірів полки приймаємо мінімально допустимий переріз гілки.