1. Подкрановая ветвь

Принимаем подкрановую ветвь в виде сварного двутавра. Предварительно назначаем коэффициент продольного изгиба .

Требуемая площадь сечения составит:

Компонуем сечение, исходя из требуемой площади. Ширина двутавра должна удовлетворять условию:

см.

Принимаем см.

Ширина полок двутавра будет равна:

см.

Принимаем см.

Принимаем: толщина стенки см, толщина полоксм.

Высота стенки при этом составит: см.

Фактическая площадь сечения при этом составит:

.

Вычисляем геометрические характеристики подобранного сечения:

1. Момент инерции сечения относительно оси X:

;

2. Момент инерции сечения относительно оси Y:

3. Радиусы инерции по осям XиY:

;

;

3.2.2.2 Наружная ветвь

Предварительно назначаем коэффициент продольного изгиба .

Требуемая площадь сечения составит:

Ширина листа принимается равной:

.

Толщину листа принимаем равной 20мм.

Площадь, приходящаяся на пластину составит

Что значительно больше Атр, поэтому конструктивно принимаем уголок ∟75×5 по ГОСТ 8509-93 с площадью сечения см².

С учетом этого площадь сечения составит:

.

Определяем координаты центра тяжести наружной ветви относительно наружной грани листа.

, где

- расстояние от центра тяжести уголка до его грани. Для уголка ∟75×5 расстояниесм.

см;

Вычисляем геометрические характеристики подобранного сечения:

1. Момент инерции сечения относительно оси X:

;

2. Момент инерции сечения относительно оси Y:

;

.

3. Радиусы инерции по осям XиY:

Определяем координаты центра тяжести всего сечения относительно центральной оси:

, где

см;

см²;

см;

см.

Вычисляем геометрические характеристики всего сечения:

1. Момент инерции сечения относительно оси X:

2. Радиус инерции по оси X:

.

3.2.3 Проверка устойчивости отдельных ветвей колонны

3.2.3.1 Подкрановая ветвь.

Определяем уточненное продольное усилие в подкрановой ветви с учетом координат центра тяжести:

Гибкость в плоскости рамы

Расстояние между узлами решетки принято из следующего расчета:

см.

Гибкость из плоскости рамы

;

Максимальная условная гибкость

,

Коэффициент продольного изгиба

;

.

Напряжение:

;

- условие соблюдается, устойчивость подкрановой ветви колонны из плоскости рамы обеспечена.

3.2.3.2 Наружная ветвь.

Определяем уточненное продольное усилие в наружной ветви с учетом координат центра тяжести:

Гибкость в плоскости рамы

Расстояние между узлами решетки принято из следующего расчета:

см.

Гибкость из плоскости рамы

Максимальная условная гибкость

,

Коэффициент продольного изгиба

;

Напряжение:

;

- условие соблюдается, устойчивость подкрановой ветви колонны из плоскости рамы обеспечена.

4. Расчет элементов соединительной решетки подкрановой части колонны.

Соединительную решетку выполняем из уголков. Расчет решетки производим на поперечную силу в сечении 4-4 колонны: кН.

Угол между осями ветвей и раскосов:

º

Рисунок 14 - Схема соединительной решетки

Отсюда .

Усилие в раскосе при наличии решетки в двух плоскостях:

;

Геометрическая длина раскоса при центрировании на ось ветви:

Задаваясь коэффициентом продольного изгиба , находим требуемую площадь сечения сжатого раскоса:

,

Принимаем раскосы из уголков: ∟1259с радиусом инерции 2,48 см.

Гибкость раскоса при шарнирном закреплении в узлах

Условная гибкость

.

Следовательно, коэффициент продольного изгиба вычисляем по формуле

Отсюда напряжение

,

Усилие в распорках незначительно, поэтому распорки выполняем из тех же уголков, что и раскосы.