Конструктивна схема каркасу будівлі довжиною 169 метрів, страница 2

Значення розрахункових зусиль беремо по перерізу 3-3 або 4-4 в будь-якій розрахунковій комбінації. Для розрахунку підкранової вітки  М_{мах =} 139,12 кН*м; N_соот = 1190,926 кН.

Для розрахунку зовнішньої вітки приймаємо комбінацію зусиль М_{мах =} 276,69 кН*м; N_соот = 1442,995 кН.

2.7.3 Розрахунок одноступінчатої колони промислової будівлі

          Верхня частина колони шириною 500 мм , прийнята суцільного симетричного двотаврового перерізу. Переріз нижньої частини колони, яка має ширину 1000 мм, наскрізний і складається з двох віток, з'єднаних решіткою.

2.7.4 Визначення розрахункових довжин частин колон із площини рами

          Довжина ділянок колони дорівнює відстані між точками кріплення колон із площини рами і вертикальними зв'язками:

 для нижньої частини l_y1; l = 10.48м;

для верхньої частини: l_y2 = l – l_y1 = 4,2 – 1,5 = 2,7 м.

2.7.5 Підбір перерізу верхньої частини колони

Розрахункова комбінація зусиль : М_{мах =} 342,98 кН*м;

 N =661,301кН.

          Висота перерізу верхньої частини h = 500 мм = 50 см. Ексцентриситет поздовжньої сили  е = М/ N = 342,98 / 661,301 = 0.51 м = 51 см.

Необхідна площа перерізу верхньої частини:

Для визначення значень відношень  та

А) відносний ексцентриситет m = l/r_x;

Б) l = (l_ef2 / i_x )R_y/E , де - ядрова відстань перерізу,

l_ef2 = 12,012 – розрахункова довжина верхньої частини колони, i_x = ;  i_x = 0.42 h = 21 см, тоді: a) m= 2.91; б) l^-=0,185

При значенні m>1 та l<2 по таблиці 27^* для двотаврового перерізу:

l^-= 1,3 + 0,15  

Тоді

          По таблиці 29^* (1)  знаходимо найбільше відношення розрахункової ширини звису полиці до її товщини для неокаймленого двотавра

          Таким чином знаючи відношення b_ef / t_f  та h_ef / t_w знайдені з виразу забезпечення місцевої стійкості стінки та полиці, компонують переріз верхньої частини колони з широкосмугової універсальної сталі.

          Приймаємо висоту стінки h_w =50 см, товщину стінки t_w =1.4 см, h_w / t_w = 35,71, ширину полиці b_f= 40см та товщину полиці t_f = 1.8см.

          Площа стінки: А_w = h_w*t_w =50* 1.4 = 70 см²

               Площа полиці: А_f = b_f * t_f = 40 * 1.8 = 72 см²

          Площа перерізу: А = А_f + 2А_f = 70+ 2*72 = 214 см²

Знаходимо геометричні характеристики прийнятого перерізу:

см² ;

 см⁴ ;

W_x = I_x/( 0.5 h_w + t_f ) = 184196.64/ (0.5*50 +1.8 ) = 6869.217 см²

  см;   см;

Перевірку стійкості верхньої частини колони в площині дії моменту виконуємо по формулі  де g_с – коефіцієнт умов роботи; g_n =0,95 – коефіцієнт надійності по призначенню; j_с – коефіцієнт зменшення розрахункового опору при позацентровому стиснені, який визначається по ( 1 таб. 74) в залежності від умов гнучкості та приведеного відносного ексцентриситету  m_ef =h*m.

h = 1.4 -0.02 l = 1.4 – 0.02 * 0.0185 = 1.39; j_е = 0,175

Перевіряємо стійкість прийнятого перерізу у площині дії моменту

 кН/см²;

Умова виконується, стійкість верхньої частини колони в площині дії моменту забезпечена.

2.7.6 Перевірка стійкості із площини дії моменту

                                                 Стійкість верхньої частини колони із площини

                                                 дії моменту перевіряють по формулі:

                                                  де с – коефіцієнт враховую-

                                                 чий у перерізі  згинаючого моменту, діючого в

                                                 площині рами, на стійкість стержня із площини;

j_у – коефіцієнт поздовжнього згину, який знаходиться по ( 1) табл. 72 в залежності від гнучкості l.

l._y = l_y2 / i_y = 2.7 / 9.47 = 28.51 тоді по (1) табл. j_у =0,856

          При перевірці перерізу із площини дії моменту при знаходженні відносного ексцентриситету за розрахунковий момент для стержнів із шарнірно опертими кінцями закріпленими від зміщення перпендикулярно в площині дії моменту, необхідно прийняти максимальний момент в межах середньої третини довжини, але не менше половини найбільшого по довжині стержня моменту.

           Умова  кН / см²

виконується , стійкість верхньої частини колони із площини дії моменту забезпечена.