Металлические конструкции. Примеры расчёта элементов конструкций одноэтажных производственных зданий (стр. 18 )

Устойчивость верхней части колонны в плоскости действия момента обеспечена. Недонапряжение составляет - т. е. сечение подобрано экономично.

Проверим принятое сечение на устойчивость из плоскости действия момента (относительно оси У-У).

В сечении 4 (Прил. II, табл. 2) Ммакс=-1011 кНм, соответственно в сечении 3 Ммакс=-427 кНм.

Момент в пределах средней трети расчетной длины верхней части колонны при hВ=6,1 м:

кНм, что больше кНм.

Наибольший момент в средней трети М=532 кНм.

При значениях эксцентриситета 5<mx<10 . [1,2,6] .

где при

так как и

где при (прил. I,табл.5); определяют по прил.7[6]. В курсовом проекте можно принять равным 1, тогда

Устойчивость из плоскости действия момента обеспечена.

Согласно п. 5.24 [6] при отсутствии ослабления в сечении и m прочность внецентренно сжатого стержня не проверяют.

9.2.3. Подбор сечения нижней части колонны.

Приняв м,

м,

м (рис. 38), определим продольные усилия в ветвях колонны.

Рис. 38. Сечение нижней части ступенчатой колонны.

Подкрановая ветвь

Наружная ветвь

Подбор сечений в ветвях нижней части ступенчатой колонны производят из условия их устойчивости при центральном сжатии.

приняв j=0,70;

Примем для подкрановой ветви прокатный двутавр № 65, у которого (прил.1, табл.1).

Проверим устойчивость подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы:

из плоскости рамы по прол.1,табл.5 j=0,754.

в плоскости рамы при расположении раскосов под углом 450

по прил.1,табл. 5 j=0,95,

Устойчивость подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы обеспечена.

Для наружной ветви примем составное сечение из двух уголков 200х12 мм, соединенных листом 630х10 мм (см. рис.38).

По сортаменту

по прил.1, табл.5 .

Проверим устойчивость наружной ветви из плоскости рамы:

Найдем положение центра тяжести наружной ветви по оси У-У:

Проверим устойчивость ветви в плоскости рамы:

по прил.1, табл.5 j=0,91.

Уточним положение центра тяжести всего сечения нижней части колонны и определим расчетные усилия в ветвях:

тогда

Проверим устойчивость ветвей с учетом уточненной нагрузки:

подкрановая ветвь:

наружная ветвь:

перенапряжение

Изменять сечение не следует, так как

Считаем, что устойчивость ветвей обеспечена. Так как гибкость ветвей по обеим осям не превышает предельной гибкости [l]=120, то жесткость ветвей удовлетворяет условию

Назначим сечение раскоса соединительной решетки:

Условная поперечная сила Q=0,2A=0,2(175,2+153,0)=62 кН;

Усилие сжатия в раскосе

Принимаем раскос из одиночного уголка. Задавшись j=0,7, определим требуемую площадь раскоса .

Назначим раскос соединительной решетки из уголка 56х5 мм, для которого Ap=5,41 см2, r=1,72 см.

Расчетная длина раскоса

по прил.1,табл.5 j=0,53.

Проверим устойчивость раскоса:

Проверим устойчивость нижней части колонны как единого стержня составного сечения в плоскости действия момента.

Геометрические характеристики сечения:

А=АН. В.+АП. В.=157,2+153,0=310,2 см2

Приведенная гибкость

где К=27 при расположении раскосов под углом a=450;

Проверяем устойчивость на комбинацию усилий при М=2303 кНм, N1=732 кН (более нагружена наружная ветвь)