Iy, Jb, z0 находим по гост 8240-72*.

Находим отношение

Следовательно, находится по формуле

;

Коэффициент .

Таким образом , напряжения в случае соединения ветвей планками равны:

Коэффициент недонапряжения составляет

Для случая соединения ветвей раскосами необходимо предварительно подобрать сечение раскосов , которые подбираются по предельной гибкости При этом сначала определяют

Для определения a - длины раскоса предварительно задаются углом наклона раскоса к ветви в пределах 45 ... 55⁰ . Пусть , тогда

Поскольку требуемый радиус инерции имеет небольшую величину , , то выбираем минимально возможный уголок 50х5 мм. с площадью поперечного сечения A = 4.80 см² по ГОСТ 8509-93.

Определяется приведенная гибкость

Поскольку приведенная гибкость с раскосной решеткой , то проверку напряжений можно не производить , колонна заведомо будет неустойчивой.

3.3.3 Проверка планок производится от условной поперечной силы , которая принимается по табл.3.1 в зависимости от а в см2.

Сталь	С235	С255	С285	С390	С440	С590
, кН	0.2А	0.3А	0.4А	0.5А	0.6А	0.7А

Для промежуточных значений табличные значения надо интерполировать. Для нашего случая для С245

Поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани ,

Изгибающий момент и поперечная сила вместе прикрепления планки

Таким образом, прочность планки определена.

Принимаем приварку планок к полкам швеллеров угловыми швами с катетом шва по табл. 38[4].

Определяем, какое из сечений угловых швов по прочности, по металлу шва или по границе сплавления имеет решающее значение. По таблице 56[4] для электродов типа Э46, по табл. 51[4] , по табл. 34[4]

Значит, проверку необходимо производить по металлу шва по формуле:

Таким образом, прочность соединения планки с ветвями колонны обеспечена.

Проверка раскосной решетки производится по формуле

где - напряжение в решетке от продольных сил, вызывающих продольную деформацию стержня колонны.

Напряжение в колонне от уловной поперечной силы определяется по формуле

где n = 2 - число раскосов в одном сечении колонны , расположенных в двух параллельных плоскостях .

Суммарные напряжения сжатия

где находится по гибкости

 определяем по гибкости по табл 72 [4]. Проверяем i_x0, i_y0 и i_x по ГОСТ 8509-93 и выбираем наименьший.

- коэффициент условий работы для одиночных уголков , прикрепленных одной полкой, выбираемый из табл. 6[4] .

4. Расчет базы колонны

Расчетными элементами базы являются опорная плита и траверсы (рис. 3.3).

Вариант1

1. Определяют требуемую площадь опорной плиты

где N = 2052.076 кН - расчетное усилие в колонне ;

R_В = 0.75 кН/см² - прочность бетона на сжатие-для бетона класса В12.5 ;

-площадь верхнего обреза фундамента .

Поскольку при расчете базы соотношение неизвестно , то коэффициентом задаются в пределах 1.2 ... 1.5 . Задаемся для нашего случая

2. Определяется ширина плиты

где - расстояние между траверсами;

- толщина траверсы, принимаемая в пределах 1 ... 1.6 см;

C = 5 см-ширина свеса плиты для наложения сварных швов, назначаемая в пределах 5...8см.

3. Определяется длина плиты

Размеры B и L округляют до удобных конструктивных размеров, кратных 2 см. Назначаем длину плиты L = 50 см.

3. Определяется толщина плиты по формуле

где - наибольший изгибающий момент на участках плиты.

Плита базы рассматривается состоящей из нескольких независимых друг от друга пластинок, отличающихся условиям опирания. Например, участок, опертый по четырем сторонам -1, опертый на три канта -2, и консольный участок - 3. На каждом из выделенных участков плиты определяется изгибающий момент.

Участок 1.

Максимальный изгибающий момент в середине участка находится по формуле

где - напряжения под плитой базы;

- коэффициент, зависящий от отношения более длинной стороны участка ( ) к более короткой ( ) и принимаемый по табл.3.2.

Таблица 3.2

b1 a1	1	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2	>2
	0.048	0.055	0.063	0.069	0.075	0.081	0.086	0.091	0.094	0.098	0.1	0.125

Участок 2.

Плита на этом участке закреплена по трем сторонам. Наибольший момент в середине свободной стороны плиты будет равен

где - коэффициент, зависящий от отношения закрепленной стороны ( ) к свободной ( ) ,

принимаемый по табл.3.3

Таблица 3.3

a2 b2	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1	1.2	1.4	2	>2
	0.06	0.074	0.088	0.097	0.107	0.112	0.12	0.125	0.132	0.133

При соотношении плита рассчитывается как консоль при по формуле

Участок 3

не проверяется, поскольку он имеет меньший консольный свес.

Определяется толщина плиты по максимальному моменту на втором участке

Принимаем толщину плиты .

5. Определяется высота из условия прочности сварных швов, необходимых для передачи усилия со стержня колонны на траверсы.

где 4 - количество угловых швов;

= 0.9 - катет углового шва;

- коэффициент глубины провара шва, определяемого по табл. 34[4] для ручной сварки.

- расчетное сопротивление углового сварного шва, определяемого по табл.56[4] .

Окончательно высота траверсы :

По сортаменту принимаем 480 мм по ГОСТ 82-70*.

Находится максимально допустимая длина углового сварного шва

6.Определяется катет угловых швов, прикрепляющих траверсы к опорной плите

где - суммарная длина сварных швов.

Принимаем

П роверку прочности траверсы производится как для балки на двух опорах. Пролет траверсы lтр=52см. Равномерно распределенная нагрузка:

где

Условие прочности траверсы имеет вид:

Вариант2

1. Определяют требуемую площадь опорной плиты

2. Определяется длина и ширина плиты

Размеры B и L округляют до удобных конструктивных размеров, кратных 2 см. Назначаем длину плиты L = 48см.

3. Определяется толщина плиты по формуле

где - наибольший изгибающий момент на участках плиты.

Участок 1.

Максимальный изгибающий момент в середине участка находится по формуле для круга:

где

a=D/2 – радиус сечения

Участок 2.

Плита на этом участке закреплена по трем сторонам. Наибольший момент в середине свободной стороны плиты наидем по формуле для трапеции

- коэффициент принимаемый по табл.3.4

Таблица 3.4

b/a	a1/a
	0.7	0.5	0.3	0.2
0.4	1.84	1.53	1.40	1.28
0.7	1.28	1.08	0.96	0.84
0.9	1.00	0.88	0.72	0.64

где а и а1 – половины длин нижней и верхней стороны трапеции соответственно;

b – половина высоты трапеции

b/a=57.95/240=0.24;

a1/a=124.1/240=0.52

Если b/a<0.4 то считаем как консольный участок.

где с=115.903 мм – высота трапеции

Определяется толщина плиты по максимальному моменту на первом участке

Принимаем толщину плиты .

3. Определяется высота швов крепления ребра к трубе из условия прочности сварных швов, необходимых для передачи усилия со стержня колонны на траверсы .

где 8 - количество угловых швов;

= 0.8 - катет углового шва;

- коэффициент глубины провара шва, определяемого по табл.56[1] .

- расчетное сопротивление углового сварного шва, определяемого по табл.56[1] .

Окончательно высота траверсы :

По сортаменту принимаем 280 мм.

Находится максимально допустимая длина углового сварного шва

5. Определяется катет угловых швов, прикрепляющих траверсы к опорной плите

где - суммарная длина сварных швов.

Принимаем