Конструктивна схема каркасу будівлі довжиною 169 метрів, страница 3

2.7.7 Підбір перерізу нижньої частини колони

          Виходячи з прийнятого орієнтовно положення центра ваги перерізу нижньої частини колони, знаходимо зусилля у вітках колони:

-  у зовнішній вітці:  кн.

-  у підкрановій вітці: кн.

Визначаємо орієнтовну площу віток по формулі:

; j = 0,8 ; Ry =22 кН/ см2

Атр.нв =72,64 см2;  Атр. п.в  =40,37 см2;

По сортаменту для підкранової вітки приймаємо двутавр 30 Б1. Його характеристика: h = 300 мм;    А= 46,5 см2 ;      Iy =337 см4

                                                    В = 135 мм;   Ix =7080 см4 ;       Wy=49.9 см3

                                      D = 6.5 мм;   Wx =472 см3 ;       iy =2.69 см

                                     t = 10.2 мм;     ix =12.3 см  ;        I = 17.4 см4

                                           R = 12 мм ;      Sx =268 см3

Для зручності кріплення елементів решітки просвіт між внутрішніми гранями полок зовнішньої вітки приймаємо таким же як і в підкрановій вітці тобто 279,6 мм. Товщину перерізу швелера для зручності її стику з полкою підкранової частини колони приймаємо рівною 16 мм. Висота стінки з умови розміщення зварних швів приймаємо рівною 330 мм.

          Необхідна площа полиць  см2 ; 33,0 * 1,6 = 52,8 см2

З умови розрахункової стійкості полиці швелера приймаємо вн = 14 см; tн=1см; Ан =14 см2.

                                                                 Анв = 52,8 +28 = 80,8 см2

                                                                                  іх =см

                                                    Іу см4   

         

         

Уточнюємо положення центра ваги колони

Во = 100 – 3,5 = 96,5 см.

Знаходимо розрахункові зусилля у вітках

 кН

 кН

Перевіяємо стійкість колони як центрально стиснутого елемента

Стійкість вітки в площині колони

Стійкість вітки із площини колони

де j - коефіціент вигину, який визначається за гнучкістю вітки ;

lв – розрахункова довжина вітки кріплення решітки, дорівнює відстані між вузлами кріплення решітки;

і – радіус перерізу решітки вітки відносно осі 1-1 ( для зовнішньої вітки) або 2-2 ( для підкранової вітки ).

jу – коефіціент повздовжнього вигину, який визначається за гнучкістю;

;  lу – розрахункова довжина вітки із площини колони, рівна відстані між закріпленими точками зв’язків.

Значення j за найбільшою гнучкістю

          j = 0,0912

           j = 0,612

Підкранова вітка

;        lх2 = 74,34;              j = 0,671

       lу2 = 85,20;

18,56 < 24,2 кН/см2

В площині рами стійкість колони забезпечується . Із площини рами стійкість колони забезпечується кожною віткою окремо.

2.7.8 Розрахунок решітки нижньої частини колони

                              Прийнята відстань між вузлами решітки 200 см, при куті нахилу стержня решітки 45о. Значення поперечної сили Q=14,12 кН.

Тоді зусилля в розкосі буде рівне:

         

           довжина розкосу а= 1,48 м = 148см.

Необхідна площа перерізу

          , де 0,6 – значення коефіціента повздовжнього вигину; gс = 0,75 –коефіціент умов роботи для одинарного кутика. Приймаємо розкіс у вигляді кутика 50*5, А= 4,8 см2; імін =0,98

          Гнучкість розкосу l=; j = 0,315

          <  17,37 кН/см2;

          Стійкість розкосу забезпечена.

2.7.9 Перевірка стійкості колони як єдиного стержня, яка залежить від перерізу розкосів.

          А= Анв + Апв = 80,8 + 46,5= 127,3 см3

          Іх = (Іх1 + Анв*ул2 ) + (Іх2 + Апв*уп2 ) = ( 7080 +46,5* 61,252 ) + ( 1236,1 +80,8*35,272 ) = 284162,81 см4

         

          Гнучкість стержня відносно вільної осі Х-Х

         

          Приведена гнучкість , де a - коефіціент знайдений  за формулою

           а – довжина розкосу;

          в – ширина розкосу;

          l – крок розкосів;

          Аa1 – площа двох розкосів;

          А – сумарна площа віток.

         

         

          Умовна приведена гнучкість

         

          Перевірку стійкості колони в цілому необхідно виконати на дві комбінації зусиль:

1)  довантажуючих підкранову вітку;