Проектирование однопролетного промышленного здания: Методические указания к курсовому проекту, страница 6

Подкрановую ветвь, если она не получается прокатной, можно компоновать аналогично шатровой, учитывая, что ширина ее полки 150 – 250 мм, а толщина полки всегда больше толщины стенки.

Принятое сечение подкрановой части (рис. 5) проверяется на устойчивость ветвей в плоскости и из плоскости рамы и на устойчивость всего внецентренно сжатого сквозного стержня в плоскости рамы.

Рис. 5.

Предварительно уточняются положения оси центра тяжести сечения х – х

;

оси центра тяжести шатровой ветви

;

расчетное усилие в подкрановой ветви

,

где ,

и в ветровой

.

Для проверки устойчивости ветвей подкрановой части колонны как центрально – сжатых элементов необходимо для каждой иметь собственные геометрические характеристики, например, у шатровой ветви

;   ;

;   ;   ;

у подкрановой ветви

;   ;   ;

;   .

Гибкости шатровой ветви в плоскости рамы и из плоскости

;  

должны быть не более 120. По большей из них [1, табл. 72] определяется j_min, а затем проверяется устойчивость

.

Аналогичный порядок вычислений применяется и для подкрановой ветви, для которой гибкости

;  

также должны быть не более 120. Если устойчивость не обеспечивается или получается излишний запас, можно скорректировать сечения по площади за счет толщин элементов, компонующих ветвь, не уточняя усилия в ветвях и их коэффициенты продольного изгиба.

Чтобы осуществить проверку устойчивости в плоскости рамы сечения подкрановой части как единого сквозного стержня, необходимо предварительно уточнить ее геометрические характеристики:

момент инерции

,

радиус инерции

и подобрать сечения элементов решетки.

Решетка воспринимает поперечную силу. Усилие в раскосах определяется по формуле

,

где a» 60⁰ (см. рис. 4), а Q_max принимается наибольшим из Q_fac (большее в сечении 4 – 4 колонны) и Q_fic, вычисляемое согласно требованиям [1, п. 5.8]. Для определения Q_fic следует воспользоваться следующей последовательностью действий. Принимаем сечение раскосов из одиночных равнобоких уголков ë 63 ´ 6 – ë 125 ´ 10, т. е. по сортаменту имеем площадь сечения раскоса А_р. Вычисляем условную приведенную гибкость стержня колонны в плоскости рамы

,

где ;    при a = 60⁰ (в ином случае см. [1, табл. 7], и относительный эксцентриситет

для более нагруженной ветви, т. е. если N_ш.в > N_п.в, то под М, N, а₁ надо понимать M₂, N₂, В_н – у₁, если N_ш.в < N_п.в, то под М, N, а₁ надо понимать M₁, N₁, у₁.

Определив j_е по [1, табл. 75], а также имея из проверок ветвей j_уп и j_уш, выбираем из них меньший коэффициент j_min. Вычислив напряжения

,

где N – большее из N₁ и N₂ (усилий из принятых расчетных комбинаций для подкрановой части), находим b как меньшее из отношений  и . Условную (фиктивную) поперечную силу определяем по формуле

.

Теперь, найдя усилие в раскосе, проверяем его на устойчивость, как центрально – сжатый элемент из одиночного уголка [1, п. 6.4], т. е. по i_minпринятого уголка (из сортамента) находим

,

по [1, табл. 72] определяем j_р и выполняем проверку

,

где g_с = 0.75 – для сжатых элементов из одиночных уголков [1, табл. 6].

Если устойчивость раскоса не обеспечивается, его необходимо увеличить до необходимых размеров.

Проверка устойчивости подкрановой части в плоскости рамы производится в соответствии с требованиями [1, п. 5.27] по формуле

,

где коэффициент j_е был определен в ходе расчета решетки. Если проверка не выполняется, необходимо увеличить сечения ветвей и повторить ее, предварительно уточнив А_ш, А_п, `l_ef, m и j_е.

Сопряжение надкрановой и подкрановой частей колонн

Проектирование узла (рис. 6), часто называемого траверсой, включает определение стенки траверсы; расчет сварных швов крепления подкрановой ветви А и внутренней полки надкрановой части В к стенке траверсы; назначение ребер и диафрагм и проверку сечения траверсы на изгиб.

Рис. 6

В качестве расчетных усилий принимаются D_max (из сбора крановых нагрузок) и комбинация М_гр, N_тр, выбирается из таблицы комбинаций усилий для сечения 2 – 2 с отрицательным моментом.