Пример расчета ступенчатой колонны однопролетного цеха.

Исходные данные.

Колонна одноступенчатая со сплошной верхней и сквозной нижней частью. Сопряжение колонны с фундаментом - жесткое, с ригелем шарнирное.

Материал - ВСтЗкП2, =215 для листа, =220 - для фасона.

Геометрические размеры: H=18, 75м, - 6, 05м, -12, 7м, =0, 7м, 1, 5м - определены при компо­новке рамы.

Расчетные усилия:

для верхней части: 439, 4 кН, 667, 8 кHм (сеч.З);

для нижней части: 2154, 3 кН, 1666, 3 кHм (сеч.1);

2154, 3 кН, +1391, 3 кHм (сеч.1);

и соотношение жесткостей - из расчета рамы. Конструктивная схема колонны показана на рис.6.1.

Расчетные длины участков колонны.

При и

по табл.2, 2 2, 5, 3.

В плоскости рамы:

Из плоскости рамы:

Расчет надкрановой части колонны.

Расчетные усилия: 439, 4 кН, 667, 8 кНм,

высота сечения = 700 мм.

Tребуемая площадь:

Вариант 1. Принимаем для верхней части колонны.

70 Б1 по ТУ-14-2-24-72 (1, с 549).

Его характеристики: 162 , 3630 , 27, 9 см, 5, 31 см, =26 см, 15, 5 мм, 11, 5мм.

По требованию жесткости необходимо, чтобы фактически

Местная устойчивость полок и стенки в прокатном двутавре обеспечена.

Проверка устойчивости в плоскости рамы. Определяем:

и по табл. 3.1 находим 1, 25 и =1, 25*6, 78=6, 48, затем, из табл.3.2 = 0, 14.

Проверяем устойчивость:

Недонапряжение:

Проверка устойчивости из плоскости рамы. Определяем:

При и по табл.3.4

g w: val=" RU" /> < /w: rPr> < m: t> =0, 65+0, 06*4, 52=0, 876; < /m: t> < /m: r> < /m: oMath> < /m: oMathPara> < /w: p> < w: sectPr wsp: rsidR=" 00000000" > < w: pgSz w: w=" 12240" w: h=" 15840" /> < w: pgMar w: top=" 1134" w: right=" 850" w: bottom=" 1134" w: left=" 1701" w: header=" 720" w: footer=" 720" w: gutter=" 0" /> < w: cols w: space=" 720" /> < /w: sectPr> < /w: body> < /w: wordDocument> ">

Далее по формуле (3.13)

Проверяем устойчивость:

Недонапряжение: .

6.3.2. Вариант 2. Принимаем для верхней части колонны сварной двутавр 700.

Определяем приближенно: 0, 42,

по формуле 3.6

далее по табл.3.3 при

отсюда . Для сварных сечений рациональны тонкие стенки, с . Поэтому принимаем в этом случае и в расчетную площадь сечения включается

Отсюда

Принимаем полки 360х12, = 2*36*1, 2=86, 4 .

Проверяем местную устойчивость полки по формуле (3.8)

Геометрические характеристики сечения.

Общая площадь:

Расчетная площадь:

Проверяем устойчивость в плоскости рамы.

Определяем:

;

По табл. 3.1.

затем, по табл. 3.2. при и определяем: и проверяем устойчивость по формуле(3.9)

Недонапряжение:

Проверяем устойчивость из плоскости рамы. Предварительно проверим местную устойчивость стенки. Определяем краевые напряжения в стенке:

Сжимающие:

Растягивающие:

Величину: (эпюра напряжений в стенке на рис. 6.16)

Поперечную силу Q в сеч 3-3:

и

Местная устойчивость стенки обеспечена, если

но не более

В этой формуле

Устойчивость стенки обеспечена, так как поэтому при проверке устойчивости учитывается .

Определяем где

.

При по табл.3.4

и по формуле (3.10)

. По формуле (3.10)

.

Гибкость стенки , поэтому ребра жесткости не нужны.

Сварные швы, соединяющие стенку и полки принять сплошными, по данным табл.3.6.

Расчет подкрановой части колонны (сечение показано на рис. 6.1.1)