4.2.1. Розрахункові зусилля для лівої вітки колони.

Розглянемо варіанти| навантажень| лівої| вітки| колони| за табл. 3.1. Для підбору| перерізу| враховуємо| навантаження|, що| викликають| стискання| вітки|:

Варіант 1. Постійне навантаження| плюс один кран більшої| вантажопідйомності| у|біля| прольоті| А-Б. Вибираємо навантаження з|із| нійбільшим значенням стискуючої|стискати| сили під №3 або №4; для бічної сили - №5 або №6 ; в нижченаведеній формулі ці номери навантажень записані в чисельнику та знаменнику відповідно.

N_ЛІВ = 1+( ) ψ_к = 1+(4+6)ψ_к = -423,9-(1482,5+1016)*1 = - 2922,4 кН.

Варіант 2. Постійне навантаження плюс крани у|біля| прольотах| А-Б та Б-В:

N_ЛІВ = 1+(4+6+ )ψ_к = 1+(4+6+6+9)ψ_к=

= - 423,9 - (1482,5+1016+1016+403,65)0,85= - 423,9 – 3918,2*0,85= =- 423,9 - 3330,5 = - 3754 кН.

Оскільки навантаження за варіантом 2 дає більші значення зусиль N_ЛІВ надалі розрахунок виконуємо для навантаженнь №1 та кранами в двох прольотах ( навантаження за номерами №4 і №6 та №9), з додаванням короткочасних навантажень від снігу і вітру(навантаження за номерами №4 та №11), які викликають стискання лівої вітки.

Варіант 3. N_ЛІВ = 1+[(4+6+6+9)ψ_к+2+11] ψ₂ =

= -423,9 - [ (1482,5+1015,5+1015,5+403,65)0,85 + 314,5 +511 ]0,90=

= - 423,9 – 3740,4 кН = 4163,5 кН.

З двох останніх варіантів вибираємо більше значення N_ЛІВ= - 4163,5 кН і розраховуємо ліву вітку колони як центрально-стиснуту стійку|стойку| на стійкість з|із| площини та в площині рами.

4.2.2. Зусилля для розрахунку колони на загальну стійкість в площині рами.

З метою виключення помилок при складанні комбінацій для лівої вітки складаємо комбінацію навантажень для розрахунку нижньої частини колони відносно осі у на загальну стійкість рис. 4.1, а (розрахунок на позацентровий стиск ). Комбінації за М та N повинні складатися з навантажень за номерами 1, 4, 6, 9, 2, 11(навантаження відовідні N_ЛІВ) згідно варіанту №3 з такими ж коефіцієнтами сполучень.

М_{А,ВІДПОВ} = 1+[(4+6+6+9)ψ_к+2+11] ψ₂ =

=0+[(-1106-2031-2031-421,3)*0,85+0+1022]0,9 = -5195,6 кНм.

N_{А,ВІДПОВ} = -847,8+((-1859+0+0-386)*0,85-629,0-0)*0,9 = -3131,3 кН.

Перевірка:

N_ЛІВ =

За варіантом №3 раніше одержано N_ЛІВ= - 4163,5 кН.

Розрахунок виконаний вірно.

4.2.3. Розрахунок лівої вітки колони як центрально-стиснутого стержня|стойки| на стійкість.|із| - рис.4.1|.

Спочатку виконаємо розрахунок лівої вітки колони на стійкість з площини рами - рис.4.1,б.

Приймаємо шарнірне закріплення кінців вітки, розрахункова довжина вітки дорівнює висоті нижньої частини|частини| колони – 12,5м - табл.4.1.

Умова стійкості

де R_у = 240 Мпа = 24,0 кН/см² - сталь С245.

Необхідна площа вітки А_В |майдан| при заздалегідь заданому коефіцієнті подовжнього вигину|згину| = 0,85 та

А_В=

Розглянемо|розглядатимемо| два варіанти двотаврів – балочний та широкополичний:

Варіант 1. Приймаємо за сортаментом балочний| двотавр| 80Б1.

Герметричні характеристики. (РОЗДІЛ 4)

Таблица Е.3. ДВОТАВРИ СТАЛЬНІ ГАРЯЧЕКАТАНІ З ПАРАЛЕЛЬНИМИ ГРАНЯМИ ПОЛОК (балочні двотаври) за ГОСТ 26020-83

№ профілю

Розміри

Площа

Маса

Вісь y-y

Вісь z-z

h

bf

tw

tf

r

A

1м

JY

WY

SY

iY

Jz

Wz

iz

мм

мм

мм

мм

мм

см2

кг

см4

см3

см3

см

см4

см3

см

80Б1

791

280

13,5

17

26

203

159,5

199500

5044

2917

31,3

6244

446

5,54

Прив'язуючись до раніше прийнятої ситеми координат змінимо найменування вісей, яке дане в сортаменті. Змінимо найменування осі «y» на «z», а «z» на вісь «y1» - рис. 4.4.

bf =280мм; tw = 13,5мм; tf = 17мм; H = 791мм; А = 203,2см²; I_Z=199500см⁴; W_Z=5044см³; i_Z = 31,33см; S_Z = 2917см³; I_Y=6244см⁴; W_Y = 446,0см³; i_Y = 5,54см.

λ_Z= .

За таблицею 72 СНиП [ 4 ] знаходимо φ_Z = 0,894;

Нормальні напруження вздовж осі х

Стійкість вітки відносно осі «z» забезпечена.

Перевірка стійкості| вітки| колони| в площині| колони| між| вузлами| решітки- рис. 4.1,а|:

λ_Z = 39,90.

За табл. 72 СНиП [ ] для λ_Y1 = 43,3 знаходимо φ_Y1 = 0,880.

Стійкість вітки відносно осі «y₁» забезпечена.

Варіант 2. Приймаємо за сортаментом широкополочний| двотавр| 70Ш1.

Геометричні характеристики.

(РОЗДІЛ 4)

№ профілю

Розміри

Площа

Маса

Вісь y-y

Вісь z-z

h

bf

tw

tf

r

A

1м

JY

WY

SY

iY

Jz

Wz

iz

мм

мм

мм

мм

мм

см2

кг

см4

см3

см3

см

см4

см3

см

70Ш1

683

320

13,5

19,0

30

216

170

172000

5036

2843

28,2

10400

650

6,9

Змінимо найменування осі «y» на «z», а «z» на вісь «y1» - рис. 4.4.

bf=320мм; t_w = 13,5мм; H = 683мм; А = 216,4см²;

I_Z = 172 000см⁴; W_Z = 5036см³; i_Z = 28,19см; S_Z = 2843см³; I_Y = 10400см⁴; W_Y = 650см³; i_Y = 6,93см

Розрахунок лівої вітки колони як центрально-стиснутої стійки|стойки| на стійкість з|із| площини|площини| рами- рис. 4.1,б.|

За таблицею 72 СНиП [4] знаходимо λ_Z=0,875,

Стійкість вітки відносно осі «z» забезпечена.

Перевірка стійкості вітки колони в площині рами між вузлами решітки – малюнок 4.1,а.|.

λ_Z = 44,3

Перевірка не потрібна, оскільки λ_Y1< λ_Z.

При невеликій різниці в площах|майданах| варіант нижньої частини|частини| колони з|із широкополочними двотаврами більш раціональний, коли ширина полиці ≥300мм, що дозволяє прикріпити|скріпляти| решітку колони безпосередньо до полиць двотавра. Це значно зменшує довжину зварних швів і трудомісткість|трудомісткий| виготовлення.