Добавил:
kane4na@yandex.ru Полоцкий Государственный Университет (ПГУ), город Новополоцк. Что бы не забивать память на компьютере, все файлы буду скидывать сюда. Надеюсь эти файлы помогут вам для сдачи тестов и экзаменов. Учение – свет. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Курсовой проект №2 на тему Стальной каркас одноэтажного производственного здания Металлические конструкции ПГУ str1-28_glava1-3

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
30.05.2023
Размер:
855.75 Кб
Скачать

Рисунок 2.5 - Линия влияния D (суммаопорных реакций балок на колонну)

Усилия,передаваемые колесами другой стороны крана:

 

(9.8 Q + Gk )

9.8 80 + 1100

кН

Fk.min =

 

Fkmax =

 

360 = 111

 

4

 

n0

 

 

Сумма произведений ординат линии влияния на соответствующие значения давлений колес крана:

SumFkminYi = 111 (1 + 0.933 + 0.737 + 0.671 ) + 111 (0.571 + 0.504 + 0.308 + 0.242 ) = 551.3 кН

Расчетное минимальное усилие,передаваемое колесами крана на колонну:

Dmin = γf (ψ SumFkminYi

+ Gn + gn bt bф) = 1.35 (551.3 + 66 + 1.5 1.25 12) = 863.73 кН

Определяем расстояние от оси подкрановой балки дооси,проходящей через центр тяжести

нижней части колонны:

 

 

= 0.5 h 103

 

= 0.5 1250 103 = 0.625

 

 

e

к

 

м

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

Сосредоточенные моменты от вертикальных усилий:

 

 

кНм

Mmax = eк Dmax

=

0.625 2556.45

= 1597.781

 

Mmin = eк Dmin

=

 

0.625 863.73

= 539.831

кНм

Горизонтальная сила от мостовых кранов,передаваемая одним колесом:

 

 

 

 

(9.8 Q + G )

 

 

 

T

=

0.1

 

т

 

= 0.1

9.8 80 + 380

= 29.1 кН

 

 

 

 

k

 

 

n0

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Gт - вес тележки крана,кН;

n0 - количествоколес крана с одной стороны крана.

Расчетная горизонтальная сила T,передаваемая подкрановыми балками на колонну:

T = γf ψ SumTkYi = 1.35 [29.1 (1 + 0.933 + 0.737 + 0.671 ) + 29.1 (0.571 + 0.504 + 0.308 + 0.242 )] = 195.116 кН

Считаем условно,чтосила T приложенав уступе колонны. Нагрузки от крановых воздействий показаны на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 - Нагрузки от крановых воздействий

9

2.3 Статический расчетпоперечной рамы

Рассмотрены следующие нагружения рамы (расчетные): ВН1постоянная нагрузка; ВН2снеговая нагрузка;

ВН3 - Dmax на крайние колонны; ВН3* - Dmin на крайние колонны;

ВН4Тормозная нагрузка слева направо; ВН4* - Тормозная нагрузка справа налево; ВН5Ветровая нагрузка слева направо;

ВН5* - Ветровая нагрузка справа налево. Более подробно - см. Приложение А.

2.4Составление таблицы расчетных усилий

Таблица 2.2 - Сводная таблица внутренних усилий в сечениях крайней левой колонны

Номер

комбинации

ВН

усилий

1Постоянная

2Снеговая

3Dmax на лев стойку

3* Dmax на прав стойку

4Т на лев стойку

4* Т на прав стойку

5Ветровая слева

5* Ветровая справа

 

 

1-1

 

2-2

 

 

3-3

 

 

4-4

 

 

 

M

N

M

 

N

 

M

 

N

 

M

N

Q

 

 

-500,84

218,71

 

-292,38

 

418,92

 

-177,18

 

418,92

153,91

682,29

-35,04

 

 

-443,32

195,932

 

-233,95

195,932

-180,07

195,932

152,47

195,932

-35,19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

252,22

-15,658

 

946,18

 

-15,658

 

-660,96

 

2548,89

441,21

2548,89

-116,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56,12

-2,191

 

307,44

 

-2,191

 

-238,05

 

869,64

161,10

869,64

-42,24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

344,89

-32,859

 

625,00

 

-32,859

 

615,97

 

-32,859

-783,032

-32,859

148,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-344,89

32,859

 

-625,00

 

32,859

 

-615,97

 

32,859

783,03

32,859

-148,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

306,50

-25,391

 

258,38

 

-25,391

 

251,40

 

-25,391

-524,31

-25,391

127,49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-354,416

28,364

 

-230,15

 

28,364

 

-222,35

 

28,364

464,00

28,364

-104,38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ сочетания

 

 

-

 

КН2

 

 

-

 

КН7

 

 

+Mmax,

 

усилия

 

-

 

-

 

1322,66

307,57

 

-

 

-

 

1074,96

 

 

1416,73

 

 

Nсоотв

 

№ сочетания

 

 

-

 

КН3

 

 

-

 

КН6

 

 

 

 

усилия

 

-

 

-

 

1477,69

292,33

 

-

 

-

 

1785,94

 

 

3374,65

 

 

 

 

№ сочетания

 

КН1

 

КН1

 

КН2

 

КН5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-Mmax,

 

усилия

 

-869,04

 

381,83

 

-482,47

552,02

 

-1427,53

 

2937,84

 

-393,48

 

 

554,56

 

 

Nсоотв

 

№ сочетания

 

КН8

 

КН4

 

КН6

 

КН3

 

 

 

 

усилия

 

-680,68

 

363,80

 

-620,56

569,03

 

-1741,01

 

3150,79

 

-525,58

 

 

3080,75

 

 

 

 

№ сочетания

 

 

-

 

КН2

 

 

-

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

усилия

 

-

 

-

 

1322,66

307,57

 

-

 

-

 

-

 

 

-

 

 

 

 

№ сочетания

 

 

-

 

КН3

 

 

-

 

КН6

 

 

 

 

усилия

 

-

 

-

 

1477,69

292,33

 

-

 

-

 

1785,94

 

 

3374,65

 

 

 

 

№ сочетания

 

КН1

 

КН1

 

КН2

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nmax,

 

усилия

 

-869,04

 

381,83

 

-526,33

614,86

 

-1427,53

 

2937,84

 

-

 

 

-

 

 

-Mсоотв

 

№ сочетания

 

КН8

 

КН4

 

КН6

 

 

-

 

 

 

 

усилия

 

-680,68

 

363,80

 

-620,56

569,03

 

-1741,01

 

3150,79

 

-

 

-

 

 

Nmin,

 

№ сочетания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КН9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

усилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

594,83

 

 

608,31

 

 

+Mсоотв

 

№ сочетания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

усилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

-

 

 

Nmin,

 

№ сочетания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КН5

 

 

 

усилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-393,48

 

 

554,56

 

 

-Mсоотв

 

№ сочетания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

усилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

-

 

 

Qmax

 

№ сочетания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КН6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

усилия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-392,27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Основные сочетания нагрузок и коэффициенты сочетаний приняты согласноп.6.4.3.2СН 2.01.02-2019. В данной курсовой работе рассмотрены следующие комбинации:

КН1=0.85ВН1+ВН2; КН2=0.85ВН1+ВН3+ВН4; КН3=0.85ВН1+ВН3+ВН4+0.6ВН5; КН4=0.85ВН1+ВН2+0.6ВН5*; КН5=0.85ВН1+ВН5; КН6=0.85ВН1+ВН2+ВН3+ВН4+0.6ВН5*; КН7=0.85ВН1+ВН3*+ВН4; КН8=0.85ВН1+ВН2+ВН3*+ВН4+0.6ВН5*; КН9=0.85ВН1+ВН5*.

Варианты нагружений ВН1 - ВН5*и эпюрывнтуренних усилий для них приведены в ПриложенииА.

В таблице 2.2 приведены внутренние усилия от вариантов загружений в расчетных сечениях крайней левой колонны поперечной рамы, а также определены наиболее невыгодные их сочетания для каждогоиз сечений. Нумерация сечений показана на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7- Нумерация расчетных сечений крайней колонны

3. Расчет ступенчатой колонны производственногоздания

Для верхней части колонны в сечении 2-2: N = 292.333 кН, M = 1477.689 кНм;

в сечении 1-1при том же сочетании нагрузок: M2.2 = −311.885

кНм;

для нижней части колонны N1 = 3150.786

кН, M1

= 1741.005

кНм (изгибающий момент

догружает подкрановуюветвь); N2 = 3374.651

кН, M2

= 1785.936

кНм (изгибающий момент

догружает наружную ветвь); Qmax = 392.273 кН.

Соотношение жесткостейверхней и нижней частей колонн Iв/Iн=1/5; материал колонны - сталь марки С245,бетон фундамента класса С20/25.

3.1 Определение расчетныхдлин колонны

 

Длина нижней части колонны lн =

Hн

=

18450

= 18.45

 

м, длина верхней части колонны

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

lв =

 

Hв

=

5950

= 5.95 м. Поскольку

Hв

= 0.322 < 0.6 и

N2

 

=

3374.651

= 11.544 > 3, то в раме с

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

1000

 

Hн

 

 

 

N

292.333

 

жестким сопряжением ригеля с колонной при закреплении верхнего конца колонны только от

поворота:

 

 

 

 

 

μ1 = 2

, μ2 = 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Таким образом расчетная длина нижней части колонны в плоскости рамы:

lx1 = μ1 lн 100 = 2 18.45 100 = 3690

Расчетная длина верхней части колонны в плоскости рамы:

lx2 = μ2 lв 100 = 3 5.95 100 = 1785

Расчетная длина нижней части колонны из плоскости рамы:

ly1 = lн 100 = 1845

Расчетная длина верхней части колонны из плоскости рамы:

ly2 = 101 (Hв hб) = 101 (5950 1600 ) = 435

3.2 Подборсечения верхней и нижней частей колонны 3.2.1 Подбор сечения верхней части колонны

Сечение верхней части колонны принимаем в виде сварногодвутавра высотой hв = 700 мм.

Для симметричного двутаврав первом приближении:

ix = 0.42 hв 10

1

= 0.42 700 10

1 = 29.4 см - осевой радиус инерции;

ρx = 0.35 hв 101

=

0.35 700 101

= 24.5 см - полярный радиус инерции;

Гибкость верхней части колонны в плоскости рамы (для стали С245 fyd = 23 кН/см2 ):

 

 

lx2

 

fyd

 

1785

 

 

 

 

 

λef.x

=

 

=

 

23

= 2.029

ix

E

29.4

 

 

 

 

 

 

 

2.06 104

Относительный эксцентриситет:

m =

M 100

=

1477.689 100

= 20.632

 

 

x

N ρx

 

292.333 24.5

 

 

В первом приближении принимаем Af/Aw=1. Потаблице Д.2СП 5.04.01-2021 определяем коэффициент влияния формы сечения η = 1.793 . Тогда приведенный относительный эксцентриситет вычисляется по формуле:

mef = η mx = 1.793 20.632 = 36.985

По таблице Д.3 СП 5.04.01-2021при mef = 36.985 и λef.x = 2.029 определяем коэффициент устойчивости при внецентренном сжатии:

φe = 0.041

Определяем требуемуюплощадь сечения (при γc = 1.05 согласно табл. Б.1 СП 5.04.01-2021) :

 

N

292.333

 

Aтр =

 

=

 

= 297.052

 

 

 

φe γc fyd

0.041 1.05 23

Принимаем толщину полок tf = 2.8 см. Тогда высота стенки составляет:

 

hв

 

700

 

см

hw =

 

2 tf

=

 

2 2.8 = 64.4

10

10

 

 

 

 

 

Предельная гибкость стенки:

λuw = 1.2 + 0.35 2.029 = 1.91

Из условия местной устойчивости стенки:

 

 

 

fyd

 

 

 

23

 

 

 

 

 

hw

64.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

4

 

 

tw >

E

 

2.06

 

см

 

=

 

 

 

 

 

= 1.127

 

 

 

 

 

 

 

λuw

 

1.91

 

 

 

 

 

Поскольку сечение с такой толстой стенкой неэкономично,принимаем:

tw = 1 см

12

При этом в расчетную площадь сечения колонны включаемдва крайних участка стенки шириной по:

hw1 = 0.85 tw

E

fyd

Требуемая площадь поясного листа:

Af.тр

=

(Aтр 2 hw1 tw)

 

 

2

=

0.85

2.06 104

 

= 25.438 см

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

297.052 2 25.438

2

=

 

 

 

 

= 123.088

см

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента:

bf >

ly2

435

= 21.75

см

 

=

 

20

20

 

 

 

 

Принимаем ширинупоясноголиста bf = 48см. Предельное значение условной гибкости свеса пояса,рассчитываемогокак для центрально-сжатого элемента:

λef.ufc = 0.36 + 0.5 λef.x = 0.36 + 0.5 2.029 = 1.374

По таблице 24 СП 5.04.01-2021определяем предельную условную гибкость свеса полки:

λef.uf = λef.ufc 0.01 (1.15

+ 0.7 λef.x) mx =

1.374 0.01 (1.15

+ 0.7 2.029 ) 20.632 = 0.844

Проверяем устойчивость поясных листов верхней части колонны:

 

 

 

bf tw

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fyd

 

 

 

48 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

= 0.28 < λef.uf

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

= 0.844

 

2 tf

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

2 2.8

2.06

104

 

 

Условие выполняется.

Определим геометрические характеристики поперечногосечения верхней части колонны.

A0

= 2 bf tf

+ tw hw

 

=

2 48 2.8 + 64.4 = 333.2

см2 - полная площадь сечения;

 

A

= 2 bf tf + 2 hw1 tw

=

2 48 2.8

+ 2 25.438 = 319.677 см2 - площадь с учетомустойчивой части

стенки;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

w

3 t

w

 

 

 

 

 

 

 

 

h

в

0.1 t

f

2

3

 

 

700 0.1

2

4

I

=

 

 

 

 

+ 2 b

f

t

f

 

 

 

 

 

 

 

=

 

64.4

 

 

+ 2 48 2.8

2.8

= 325721.947

см - момент

 

 

12

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

2

 

 

 

инерции относительно оси X;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

w

t

 

3

 

 

b

 

3 t

f

 

 

64.4

1

3

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

I

=

 

 

 

w

+ 2

 

 

f

 

 

=

 

 

 

+ 2

48 2.8

 

= 51614.967

см - момент инерции относительнооси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 I

 

 

 

 

2 325721.947

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

Wx =

 

 

 

 

x

 

=

 

 

 

= 9306.341

см - момент сопротивления относительно оси X;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hв 101

 

 

 

700 101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wy =

2 Iy

bf

ix =

Ix

A0

iy =

Iy

A0

ρx =

Wx

A0

 

 

2 51614.967

 

 

 

3

=

 

 

 

= 2150.624 см - момент сопротивления относительно оси Y;

48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

325721.947

 

= 31.266

см - радиус инерции относительно X;

333.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

51614.967

 

= 12.446

см - радиус инерции относительноY;

333.2

 

 

 

 

 

 

 

=

9306.341

= 27.93 см - ядровое расстояние.

333.2

 

 

 

 

 

 

 

13

Гибкость верхнего участка колонны в плоскости рамы:

λx =

lx2

=

1785

= 57.091

 

31.266

 

ix

 

Условная гибкость верхней части колонны вплоскости рамы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fyd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λef.x = λx

 

=

57.091

 

23

 

= 1.908

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

2.06 104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 102

 

1477.689 102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mx

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

= 18.098

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N ρx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Af

 

 

 

 

2 bf tf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

292.333 27.93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда при

 

 

=

 

=

 

 

2 48 2.8

= 4.174 коэффициент η равен:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hw tw

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aw

 

 

 

 

 

64.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

η = 1.74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведенный относительный эксцентриситет:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mef = η mx

=

1.74 18.098

= 31.491

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По таблице Д.3 СП 5.04.01-2021при mef

 

= 31.491 и λef.x = 1.908

 

определяем φe = 0.039 .

 

Проверка условия (114) СП 5.04.01-2021:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

=

 

 

 

 

 

 

 

292.3329

 

 

 

= 0.9709

< 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φe A fyd γc

 

 

0.039 319.6767 23 1.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Недонапряжение составляет:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

% < 5%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 k ) 100

= (1

0.971) 100 = 2.908

 

 

 

 

 

 

Проверим устойчивость верхней части колонны из плоскости действия момента:

 

 

При λy =

 

ly2

 

=

 

435

 

 

= 34.951 φ = 0.871 . Для определения m найдем максимальныймомент

 

 

iy

 

12.446

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

в средней трети расчетной длины стержня:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

M2.2

 

1

 

ly2

 

 

 

 

 

 

 

 

1477.689

− −311.885

 

1

 

435

 

 

Mx = M2.2 +

 

 

 

 

 

 

 

lв

 

 

 

 

 

= −311.885

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.95

 

 

 

 

= 1041.575

кНм

 

 

 

 

lв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

100

 

 

 

 

 

 

 

5.95

 

 

 

 

3

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительный эксцентриситет:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mx

=

 

Mx 102 A

 

=

 

 

 

1041.575 102 319.677

= 12.239 --> c = 0.131

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N Wx

 

 

 

 

292.333 9306.341

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка устойчивостиверхней части колонны из плоскости действия изгибающего момента

 

согласно п. 9.2.4СП 5.04.01-2021:

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

292.333

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0.318 < 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c φ A0 fyd γc

 

 

 

0.131 0.871 333.2 23 1.05

 

 

 

 

 

 

 

 

Условие выполняется,значит сечение верхней части колонны принятоверно. Сечение показанона рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Сечение верхнейчасти колонны

14

3.2.2Подбор сечения нижней части колонны

Сечение нижней части колонны - сквозное,состоящее из 2-х ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения hн = 1250 мм. Подкрановую ветвь колонны принимаем из широкополосного

двутавра, наружную - составногосварного сечения из 3 листов.

Определяем ориентировочное положение центра тяжести. Принимаем z0 = 5 см.

 

 

 

 

 

h

0

= h 101 z =

1250 101 5 = 120 см

 

 

 

 

 

 

 

 

н

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M2

 

 

1785.936

 

 

 

120 = 60.764 см

 

y1

=

 

 

 

 

 

 

h0

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M1 + M2

1741.005 + 1785.936

 

 

 

 

Определяем усилия в ветвях:

y2

= h0 y1 = 120 60.764

= 59.236

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- в подкрановой ветви:

 

 

 

 

 

M1 102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

 

59.236

 

 

 

 

1741.005 102

кН;

Nв1 = N1

 

 

+

 

 

 

=

3150.786

 

 

 

+

 

 

 

 

= 3006.162

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- в наружной ветви:

 

h0

 

h0

 

 

120

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

M2 102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1

 

 

60.764

 

 

 

 

1785.936

102

кН;

Nв2 = N2

 

 

+

 

 

 

=

3374.651

 

 

 

+

 

 

 

 

= 3197.101

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

h0

 

 

h0

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

где y1, y2 - расстояния от центра тяжести сечения колонны доцентра тяжести

соответствующих ветвей.

Определяем требуемуюплощадь ветвей и назначаем сечение нижней части колонны. Задаемся φ = 0.8. Тогда для подкрановой ветви:

 

N

в1

 

3006.162

2

Aв1 =

 

=

= 149.115 см

φ fyd γc

0.8 24 1.05

 

 

 

По сортаменту принимаем двутавр № "70Б1" . Его геометрические характеристики:

hдв = 691 мм - высота двутавра;

bдв = 260 мм - ширина полки двутавра;

tw1 = 12 мм - толщина стенки; tf1 = 15.5 мм - толщина полки;

Aв.1 = 164.7 см2 - площадь сечения подкрановой ветви;

Iy.1 = 125930 см4 - момент инерции относительно Y1;

Ix.1 = 4556 см4 - момент инерции относительноX1;

Wy.1 = 3645 см3 - момент сопротивления относительно Y1;

Wx.1 = 350.5 см3 - момент сопротивления относительно X1; iy.1 = 27.65 см - радиус инерции относительно Y1;

ix.1 = 5.26 см - радиус инерции относительноX1.

Для наружной ветви задаемся φ = 0.75. Тогда требуемая площадь сечения наружной ветви:

 

Nв2

3197.101

 

2

Aв2 =

 

=

 

= 176.514

см

 

 

 

φ fyd γc

0.75 23 1.05

 

Для удобства прикрепления элементов решетки просвет между внутренними гранями полок принимаем таким же, как ив подкрановой ветви.

15

Толщинустенки составногошвеллера принимаем tw2 = tf = 2.8 см. Задаемся толщиной полки составногошвеллера tf2 = 1.2 см. Тогда высота стенки с учетом размещения сварных швов составит:

 

h

w2

 

= h

дв

101

2 t

 

101 +

2 t

f2

 

+ 1.4

 

= 691 101

 

2 15.5 101 +

2 1.2 + 1.4 = 69.8

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда требуемая ширина полки составит:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aв2

tw2 hw2

176.514

 

 

2.8 69.8

 

 

 

 

 

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bf2.min =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −7.886

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 tf2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем поясные листы шириной bf2 = 15

см и толщиной tf2 = 1.2 см. Вычислим

 

 

геометрические характеристики наружной ветви. Статический момент стенки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tw2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.8

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sw2

=

tw2 hw2

 

 

 

 

 

 

= 2.8 69.8

 

 

 

 

 

 

 

= 273.616

см ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cтатический момент поясных листов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bf2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2 1.2 15

15

 

 

 

 

= 370.8

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

f2

=

2 t

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

+ t

w2

 

 

+ 2.8

см ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f2

 

f2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Положение центра тяжести наружной ветви относительно наружной грани стенки

 

 

швеллера и площадь:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

w2

+ S

f2

 

 

 

 

273.616

+ 370.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

z

0

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

= 3.651 см

A

в2

 

= t

w2

h

w2

+ 2 b

f2

t

f2

=

231.44

см

 

 

 

 

 

 

 

 

Aв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

176.514

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Момент инерции стенки относительно центра тяжести (относительно оси X):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

w2

t

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

w2

 

2

 

 

 

69.8

2.8

3

 

 

 

 

 

 

2.8 69.8 3.651

2.8

 

 

2

 

 

4

I

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

w2

 

 

 

+ t

w2

h

w2

z

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

+

 

 

= 1117.808

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

x.w2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Момент инерции поясных листов относительно центра тяжести (относительно оси X), см4:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

f2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

=

 

2

 

 

f2

 

 

 

 

+ b

 

t

 

 

 

 

+ t

w2

 

 

z

 

 

= 2

 

 

 

+ 15 1.2

+ 2.8

3.651 = 2266.626

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

x.f2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f2

 

f2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Момент инерции сечения наружной ветви относительно центральной оси X:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

= I

 

 

 

+ I

 

 

 

 

 

 

= 1117.808

+ 2266.626

= 3384.434

см4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x.2

 

 

 

x.w2

 

 

 

x.f2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Момент инерции поясов наружной ветви относительно центральной оси Y, см4:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

f2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15 1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

Iy.f2

= 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ bf2 tf2 (hw1 + tf2

z0)

=

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 15 1.2 (66

+ 1.2 3.651 ) =

145390.338

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Момент инерции стенки наружной ветви относительно центральной оси Y:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

h

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2.8 69.8

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w2

w2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

=

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

= 79349.291

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y.w2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Момент инерции сечения наружной ветви относительно центральной оси Y:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

=

I

 

 

 

+

I

 

 

 

 

 

= 145390.338

+ 79349.291

= 224739.629

 

см4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y.2

 

 

 

y.f2

 

 

y.w2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Радиусы инерции сечения наружной ветви:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ix.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ix.2

 

=

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

3384.434

 

= 3.824 см;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aв2

 

231.44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iy.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iy.2

=

 

 

 

 

 

=

 

 

 

224739.629

 

 

 

= 31.162

см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aв2

 

 

 

 

 

231.44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уточняем положение центра тяжести сечени колонны:

h

0

= h 101

z

0

= 1250 101

3.651 = 121.349

см

 

н

 

 

 

 

16

Уточняем внутренние усилия вветвях нижнегоучастка колонны:

 

 

 

 

 

 

 

Aв2 h0

 

231.44 121.349

 

см

 

 

 

 

 

y1

=

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

= 70.897

 

 

 

Aв.1 + Aв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

164.7 + 231.44

 

 

 

 

 

 

- в подкрановой ветви:

 

 

 

y2 = h0 y1 = 121.349 70.897 = 50.452

см

 

 

 

 

 

M1 102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

 

 

50.452

 

 

1741.005 10

2

 

кН;

Nв1 = N1

 

 

+

 

 

=

3150.786

 

 

+

 

 

 

 

= 2744.684

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- в наружной ветви:

h0

 

h0

 

 

 

121.349

 

 

121.349

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M2 102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1

 

 

 

 

70.897

 

 

1785.936 102

кН

Nв2 = N2

 

 

+

 

 

=

3374.651

 

 

+

 

 

 

 

= 3443.332

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h0

 

h0

 

 

 

121.349

 

 

121.349

 

 

 

 

 

Условная гибкость подкрановой ветви из плоскости рамы:

 

ly1

 

fyd

 

1845

 

 

 

 

λef.y.1 =

 

=

 

24

= 2.278

 

 

 

2.06 104

 

iy.1

E

27.65

 

 

 

Условная гибкость наружной ветви из плоскости рамы:

 

ly1

 

fyd

 

1845

 

 

 

 

λef.y.2 =

 

=

 

23

= 1.978

 

 

 

2.06 104

 

iy.2

E

31.162

 

 

 

Коэффициенты α и β согласно п.7.1.3 СП 5.04.01-2021 для типа сечения с (наружная ветвь)

:

α = 0.04 β = 0.14

Коэффициент δ (для наружной ветви):

δ = 9.87 (1 α + β λef.y.2) + λef.y.22 = 9.87 (1 0.04 + 0.14 1.978 ) + 1.978 2 = 16.123

Коэффициент устойчивости при центральном сжатии (для наружной ветви):

φy.2 = 0.5

δ

δ2 39.48 λef.y.2

2

 

16.123

16.123 2 39.48 1.978

2

 

 

 

 

 

= 0.5

 

 

 

= 0.748

 

λef.y.2

2

 

1.978 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициенты α и β согласно п.7.1.3 СП 5.04.01-2021 для типа сечения b (подкрановая ветвь) :

α = 0.04 β = 0.09

Коэффициент δ (для подкрановой ветви):

δ = 9.87 (1 α + β λef.y.1) + λef.y.12 = 9.87 (1 0.04 + 0.09 2.278 ) + 2.278 2 = 16.686

Коэффициент устойчивости при центральном сжатии (для подкрановой ветви):

φy.1 = 0.5

δ

δ2 39.48 λef.y.1

2

= 0.5

16.686

16.686 2 39.48 2.278 2

 

= 0.781

 

 

 

 

 

2.278 2

 

 

 

λef.y.1

2

 

 

 

 

 

 

Проверяем устойчивость ветвей колонны: - наружная ветвь:

 

 

Nв2

3443.332

 

 

< 1

 

 

 

=

 

 

 

= 0.824

 

 

 

 

 

 

φy.2 Aв2 fyd γc

0.748 231.44 23 1.05

 

- подкрановая ветвь:

 

 

 

 

 

 

 

Nв1

2744.684

= 0.846

< 1

 

 

=

 

 

 

 

 

 

φy.1 Aв.1 fyd γc

 

0.781 164.7 24 1.05

 

Схемасечения - см. рис. 3.2.

17

Рисунок 3.2- Поперечное сечение нижнего участка колонны

Проверим местнуюустойчивость поясов наружной ветви. Предельное значение условной гибкостисвеса пояса определяется потаблице 10СП5.04.01-2021:

λuf = 0.43 + 0.08 λef.y.2 = 0.43 + 0.08 1.978 = 0.588

Фактическое значение условной гибкости свеса поясов наружной ветви:

λf

=

bf2

 

fyd

=

15

 

23

= 0.418 < λuf = 0.588

 

E

 

2.06 104

 

 

tf2

1.2

 

 

Из уловия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определим требуемое расстояние между узлами решетки:

lв.max =

ly1

 

1845

5.26 = 350.984

см

 

ix.1

=

 

 

27.65

 

iy.1

 

 

 

Принимаем lв1 = 290.833 см, разделив нижнюю часть колонны на целое числопанелей. Для подкрановой ветви:

 

 

 

 

 

lв1

fyd

 

290.833

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λef.x.1 =

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1.887

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.06 104

 

 

 

 

 

 

ix.1

 

E

 

 

5.26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = 9.87 (1 α + β λef.x.1) + λef.x.1

2

=

9.87 (1

0.04 + 0.09 1.887 ) + 1.887 2 = 14.713

 

 

δ

δ2 39.48 λef.x.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φx.1 = 0.5

 

 

 

14.713

14.713 2 39.48 1.887 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0.843

 

λef.x.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.887 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для наружной ветви:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lв1

 

 

fyd

 

 

290.833

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λef.x.2 =

 

 

 

=

 

 

 

 

 

23

 

= 2.541

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.824

 

 

2.06 104

 

 

 

 

 

 

 

ix.2

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = 9.87 (1 α + β λef.x.2) + λef.x.2

2

=

9.87 (1

0.04 + 0.09 2.541 ) + 2.541 2 = 18.191

 

δ

δ2 39.48 λef.x.2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

φx.2 = 0.5

 

 

= 0.5

18.191

18.191 2 39.48 2.541 2

 

 

= 0.734

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λef.x.2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.541 2

 

 

 

 

18