Определение расчетных длин подкрановой и надкрановой частей колонны

РАСЧЕТ КОЛОННИ

Определение расчетных длин подкрановой и надкрановой частей колонны

где,	-	моменты инерции подкранового и надкранового участков колонны (по результатам статического расчета), см4;
	-	геометрические длины подкранового и надкранового участков колонны, см;
	-	для n=3,23  и
	-	продольные усилия в верхнем и нижнем участках колонны (из выбранных расчетных комбинаций усилий, кН;

Коэффициент  расчетной длины для верхнего участка колонны определяется из соотношения:

Принимаем

Таким образом, расчетные длины надкранового и подкранового участков колонны в плоскости рамы (в плоскости действия расчетных изгибающих моментов) будут соответственно равны:

Расчетные длины колонны из плоскости рамы для нижнего и верхнего участков соответственно равны:

где,

-

высота подкрановой балки, см;

Подбор сечения нижней части колонны

 

Рис. 2.2. К расчету колонны:

а) конструктивная схема; б) сечение нижней части колонны

 

Порядок расчета колонны сквозного сечения:

а) определение расчетных продольных усилий в ветвях колонны;

б) подбор сечения подкрановой ветви колонны и проверка ее устойчивости из плоскости и в плоскости рамы;

в) подбор сечения наружной ветви колонны и проверка ее устойчивости из плоскости и в плоскости рамы;

г) расчет соединительной решетки ветвей колонны;

д) проверка устойчивости колонны как единого стержня в плоскости рамы;

е) проверка соотношений жесткостей (моментов инерции сечений) нижней и верхней частей колонны с полученными в результате статического расчета.

а) Определение расчетных усилий в ветвях колонны

- для подкрановой ветви:  ,

- для наружной ветви:       ,

- для проверки устойчивости колонны как единого стержня

,

Поскольку сечение колонны несимметричное, необходимо определить положение центра тяжести сечения колонны.

где,	-	расстояние между центрами тяжести сечений ветвей колонны

Тогда расчетные значения усилий в ветвях колонны будут равны:

- для подкрановой ветви
- для наружной ветви

б) Подбор сечения подкрановой ветви колонны

Определяем ориентировочно требуемую площадь ветви колонны:

где,

-

коэффициент устойчивости, которым сначала следует задаться ориентировочно в пределах 0,6…0,8;

Принимаем двутавр №55: A = 118 см², I_x = 55962 см⁴, I_у = 1356 см⁴ , W_x = 2035 см³, W_у = 151см³, i _x = 21,8 см, i_y = 3,39 см.

Рис. 2.3. Сечение подкрановой ветви колонны

Определяем гибкость принятого сечения подкрановой ветви колонны из плоскости рамы.

Предельно допустимая гибкость

Проверяем устойчивость подкрановой ветви колонны из плоскости рамы:

Проверка выполняется, однако сечение подобрано неэффективно.

 

Принимаем двутавр №50: A = 100,0 см², I_x = 39727 см⁴, I_у = 1043 см⁴ , W_x = 1589 см³, W_у = 123 см³, i _x = 19,9 см, i_y = 3,23 см.

Устойчивость подкрановой ветви колонны из плоскости рамы обеспечена.

 

Участки 1 и 2.

Опорная плита на этих участках работает как консольная балка. При ширине такой условной балки 1 см

где,

-

вылет консольного участка плиты;

Участок 3.

На этом участке опорная плита опирается на 4 стороны. Изгибающий момент определяется по формуле:

Принимаем  

По наибольшему из полученных изгибающих моментов определяем толщину опорной плиты по формуле:

Окончательно размер  принимаем кратными 2 мм.

Принимаем  

 

в) Расчет и конструирование траверс

Высота траверсы:

Принимаем мм.

Толщина траверсы принимается конструктивно в пределах (12...16) мм, кратно 2 мм, в зависимости от размера катета углового сварного шва приварки траверс к ветви колонны с учетом условия:

Принимаем k_f = 6 мм.

где,	-	коэффициент, который зависит от вида сварки;
	-	расчетное сопротивление срезу по металлу шва,; Принимаем толщину траверсы .

г) Расчет фундаментных болтов

Усилие в фундаментных болтах для наиболее растянутой ветви колонны:

где,	-	расстояние от растянутой ветви колонны до оси колонны;
		усилия в сечении 1-1 колонны от сочетания нагрузок, которое дает максимальную величину изгибающего момента при минимальном продольном усилии.

Определяем требуемую площадь сечения нетто одного фундаментного болта (по резьбе болта):

 

где,	-	расчетное сопротивление фундаментных болтов на растяжение;
	-	количество болтов в растянутой зоне базы колонны.

Принимаем болт .

 

РАСЧЕТ КОЛОННИ

Определение расчетных длин подкрановой и надкрановой частей колонны

где,	-	моменты инерции подкранового и надкранового участков колонны (по результатам статического расчета), см4;
	-	геометрические длины подкранового и надкранового участков колонны, см;
	-	для n=3,23  и
	-	продольные усилия в верхнем и нижнем участках колонны (из выбранных расчетных комбинаций усилий, кН;

Коэффициент  расчетной длины для верхнего участка колонны определяется из соотношения:

Принимаем

Таким образом, расчетные длины надкранового и подкранового участков колонны в плоскости рамы (в плоскости действия расчетных изгибающих моментов) будут соответственно равны:

Расчетные длины колонны из плоскости рамы для нижнего и верхнего участков соответственно равны:

где,

-

высота подкрановой балки, см;