Проектирование металлического каркаса
Значение коэффициента определяем по прил. 10 [1] при :
;
;
по прил. 8 [1].
В расчетное сечение
включаем всю площадь сечения:
.
Недонапряжение: .
Условие обеспечения общей устойчивости
верхней части колонны в плоскости действия момента выполняется.
Проверка устойчивости
стенки верхней части колонны:
,
где .
;
;
;
.
Поскольку
,
принимаем
.
Так как
,
условие соблюдается,
следовательно проверку устойчивости колонны из плоскости действия момента
проводят с учетом всей площади сечения.
Так как
,
Устойчивость стенки
верхней части колонны обеспечена.
;
по прил. 7 [1].
Для определения найдем максимальный момент в
средней трети расчетной длины стержня:
По модулю
при коэффициент .
Значения и определим по [ 1, прил. 11 ]:
.
Поскольку
,
в расчетное сечение
включаем полное сечение стенки:
.
Недонапряжение:
Условие обеспечения общей устойчивости
верхней части колонны из плоскости действия момента выполняется.
– N1 = -1489,2 кН; M1 = -725,6 кНм (изгибающий момент догружает подкрановую
ветвь);
– N2 = -508,0 кН; М2 = 827,5 кНм (изгибающий
момент догружает наружную ветвь);
– Qmax= -102,5 кН.
Сечение нижней части
колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Высота
сечения .
Подкрановую ветвь колонны
принимаем из широкополочного двутавра, наружную – составного сварного сечения
из листа и двух уголков.
Определим по формуле
14.32 [1] ориентировочное положение центра тяжести. Принимаем zо = 2,5 см; hо = hн - zо = 150 - 2,5 = 147,5 см.
;
.
Усилия в ветвях определим
по формулам:
В подкрановой ветви:
.
В наружной ветви:
.
Определяем требуемую
площадь ветвей и назначаем сечение.
Для подкрановой ветви:
,
задаемся ; R = 240 МПа = 24 кН/см2 ( сталь С245, фасонный прокат),
тогда
.
|
Элемент сечения
|
Угол поворота
|
Зеркально
|
|
Двутавp широкополочный по ГОСТ
26020-83 30Ш2
|
|
|
Габариты
сечения 200.0 x 294.9 мм
Геометрические
характеристики сечения
|
|
Параметр
|
Значение
|
|
|
A
|
Площадь поперечного сечения
|
77.65
|
см2
|
|
|
Угол наклона главных осей инерции
|
0.0
|
град
|
|
Iy
|
Момент инерции относительно
центральной оси Y1 параллельной оси Y
|
12200.0
|
см4
|
|
Iz
|
Момент инерции относительно
центральной оси Z1 параллельной оси Z
|
1737.0
|
см4
|
|
It
|
Момент инерции при свободном
кручении
|
44.161
|
см4
|
|
iy
|
Радиус инерции относительно оси Y1
|
12.535
|
см
|
|
iz
|
Радиус инерции относительно оси Z1
|
4.73
|
см
|
|
Wu+
|
Максимальный момент сопротивления
относительно оси U
|
827.119
|
см3
|
|
Wu-
|
Минимальный момент сопротивления
относительно оси U
|
827.119
|
см3
|
|
Wv+
|
Максимальный момент сопротивления
относительно оси V
|
173.7
|
см3
|
|
Wv-
|
Минимальный момент сопротивления
относительно оси V
|
173.7
|
см3
|
|
Wpl,u
|
Пластический момент сопротивления
относительно оси U
|
923.242
|
см3
|
|
Wpl,v
|
Пластический момент сопротивления
относительно оси V
|
267.103
|
см3
|
|
Iu
|
Максимальный момент инерции
|
12200.0
|
см4
|
|
Iv
|
Минимальный момент инерции
|
1737.0
|
см4
|
|
iu
|
Максимальный радиус инерции
|
12.535
|
см
|
|
iv
|
Минимальный радиус инерции
|
4.73
|
см
|
|
au+
|
Ядровое расстояние вдоль положительного
направления оси Y(U)
|
10.652
|
см
|
|
au-
|
Ядровое расстояние вдоль
отрицательного направления оси Y(U)
|
10.652
|
см
|
|
av+
|
Ядровое расстояние вдоль
положительного направления оси Z(V)
|
2.237
|
см
|
|
av-
|
Ядровое расстояние вдоль
отрицательного направления оси Z(V)
|
2.237
|
см
|
|
yM
|
Координата центра тяжести по оси Y
|
10.0
|
см
|
|
zM
|
Координата центра тяжести по оси Z
|
-14.75
|
см
|
Для наружной ветви:
.
Для удобства прикрепления
элементов решетки расстояние между внешними гранями полок принимаем таким же,
как в подкрановой ветви (295 мм). Толщину стенки швеллера для удобства ее соединения встык с полкой
надкрановой части колонны принимаем равной 10 мм; высота стенки из условия размещения сварных швов .
Требуемая площадь полок
(уголков):
.
Элемент сечения
|
Угол поворота
|
Зеркально
|
|
Уголок равнополочный по ГОСТ
8509-93 L90x9
|
|
|
Габариты
сечения 90.0 x 90.0 мм
Геометрические
характеристики сечения
|
|
Параметр
|
Значение
|
|
|
A
|
Площадь поперечного сечения
|
15.6
|
см2
|
|
|
Угол наклона главных осей инерции
|
45.0
|
град
|
|
Iy
|
Момент инерции относительно
центральной оси Y1 параллельной оси Y
|
117.476
|
см4
|
|
Iz
|
Момент инерции относительно
центральной оси Z1 параллельной оси Z
|
117.476
|
см4
|
|
It
|
Момент инерции при свободном
кручении
|
3.894
|
см4
|
|
iy
|
Радиус инерции относительно оси Y1
|
2.744
|
см
|
|
iz
|
Радиус инерции относительно оси Z1
|
2.744
|
см
|
|
Wu+
|
Максимальный момент сопротивления
относительно оси U
|
29.17
|
см3
|
|
Wu-
|
Минимальный момент сопротивления
относительно оси U
|
29.17
|
см3
|
|
Wv+
|
Максимальный момент сопротивления
относительно оси V
|
13.688
|
см3
|
|
Wv-
|
Минимальный момент сопротивления
относительно оси V
|
15.586
|
см3
|
|
Wpl,u
|
Пластический момент сопротивления
относительно оси U
|
45.825
|
см3
|
|
Wpl,v
|
Пластический момент сопротивления
относительно оси V
|
23.531
|
см3
|
|
Iu
|
Максимальный момент инерции
|
185.635
|
см4
|
|
Iv
|
Минимальный момент инерции
|
49.317
|
см4
|
|
iu
|
Максимальный радиус инерции
|
3.45
|
см
|
|
iv
|
Минимальный радиус инерции
|
1.778
|
см
|
|
au+
|
Ядровое расстояние вдоль
положительного направления оси Y(U)
|
1.87
|
см
|
|
au-
|
Ядровое расстояние вдоль
отрицательного направления оси Y(U)
|
1.87
|
см
|
|
av+
|
Ядровое расстояние вдоль
положительного направления оси Z(V)
|
0.877
|
см
|
|
av-
|
Ядровое расстояние вдоль
отрицательного направления оси Z(V)
|
0.999
|
см
|
|
yM
|
Координата центра тяжести по оси Y
|
2.548
|
см
|
|
zM
|
Координата центра тяжести по оси Z
|
-2.548
|
см
|
Геометрические
характеристики ветви:
|
Элемент сечения
|
Угол поворота
|
Зеркально
|
|
Уголок равнополочный по ГОСТ
8509-93 L90x9
|
|
|
|
Уголок равнополочный по ГОСТ
8509-93 L90x9
|
|
+
|
|
Лист 270 x 10
|
|
|
Габариты сечения 295.0 x 100.0 мм
Геометрические характеристики сечения
|
|
Параметр
|
Значение
|
|
|
A
|
Площадь поперечного сечения
|
58.2
|
см2
|
|
|
Угол наклона главных осей инерции
|
-90.0
|
град
|
|
Iy
|
Момент инерции относительно
центральной оси Y1 параллельной оси Y
|
371.641
|
см4
|
|
Iz
|
Момент инерции относительно
центральной оси Z1 параллельной оси Z
|
6520.791
|
см4
|
|
It
|
Момент инерции при свободном
кручении
|
16.247
|
см4
|
|
iy
|
Радиус инерции относительно оси Y1
|
2.527
|
см
|
|
iz
|
Радиус инерции относительно оси Z1
|
10.585
|
см
|
|
Wu+
|
Максимальный момент сопротивления относительно
оси U
|
442.088
|
см3
|
|
Wu-
|
Минимальный момент сопротивления
относительно оси U
|
442.088
|
см3
|
|
Wv+
|
Максимальный момент сопротивления
относительно оси V
|
47.245
|
см3
|
|
Wv-
|
Минимальный момент сопротивления
относительно оси V
|
174.169
|
см3
|
|
Wpl,u
|
Пластический момент сопротивления
относительно оси U
|
560.588
|
см3
|
|
Wpl,v
|
Пластический момент сопротивления
относительно оси V
|
110.46
|
см3
|
|
Iu
|
Максимальный момент инерции
|
6520.791
|
см4
|
|
Iv
|
Минимальный момент инерции
|
371.641
|
см4
|
|
iu
|
Максимальный радиус инерции
|
10.585
|
см
|
|
iv
|
Минимальный радиус инерции
|
2.527
|
см
|
|
au+
|
Ядровое расстояние вдоль
положительного направления оси Y(U)
|
7.596
|
см
|
|
au-
|
Ядровое расстояние вдоль
отрицательного направления оси Y(U)
|
7.596
|
см
|
|
av+
|
Ядровое расстояние вдоль
положительного направления оси Z(V)
|
0.812
|
см
|
|
av-
|
Ядровое расстояние вдоль
отрицательного направления оси Z(V)
|
2.993
|
см
|
|
yM
|
Координата центра тяжести по оси Y
|
14.75
|
см
|
|
zM
|
Координата центра тяжести по оси Z
|
-1.134
|
см
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
|
