2.10. Расчет опорного ребра.

Площадь сечения опорного ребра определяется из условия проверки его на смятие от опорной реакции балки (Q_max)

см²

Принимаем Аh = 20 см² и ширину опорного ребра bh = 20 см.

Толщина ребра:

Принимаем t_h = 12 мм.

Расчет на устойчивость производится по формуле:

,

где см²

; ; .

По таб 72 [5] коэффициент _h=0,959;

Катет угловых швов, прикрепляющих ребро к стенке:

где _f–коэффициент, зависящий от способа сварки, при автоматической сварке _f=0,9

R_wf-расчетное сопротивление металла шва, равный 18кН/см²;

_wf –коэффициент условий работы шва, равный 1.

По конструктивным требованиям принимаем 5мм.

3.Расчет центрально-сжатой сквозной колонны.

При относительно небольших усилиях (до 6000кН) целесообразно проектировать колонны сквозными, состоящими из двух ветвей с соединительной решеткой в виде планок.

Рис. 3.1. Конструктивная схема площадки

Рис. 3.2. Расчетная схема колонны

Определяем геометрическую высоту колонны:

l = 1300 – 0,6 – 22 – 110 + 50 = 1173 см ;

Продольная сила равна сумме опорных реакций от двух главных балок , опирающихся на колонну:

N = 2 * Q_max = 2*767,2 = 1534,4 кН.

3.1.Подбор сечения стержня колонны.

Задаемся гибкостью λ =60 и по СНиП II-23-81 принимаем коэффициент φ=0,81. Определяем требуемую площадь сечения:

А^треб = = 82,4 см².

Принимаем 2 [ 40, для которых А = 2*61,5 = 123см², i_x =15,7см.

3.2.Расчет относительно материальной оси х.

Определяем гибкость:

λ_х = = 74,7,

где μ – коэффициент, зависящий от способа закрепления колонны. Для шарнирного закрепления (фундаментные болты закрепляются к плите базы - μ = 1.

Для λ_х = 74,7 → φ_х = 0,731.

Проверка устойчивости:

;

;

Недопряжение составляет:

25,7 % > 5%,

т.к. имеем значительное недонапряжение принимаем колонну меньшего сечения – 2 [ 30, для которых А = 2*40,5 = 81см², i_x = 12,0см; λ_х = 97,7 → φ_х = 0,572.

Проверяем устойчивость:

– устойчивость не обеспечена.

Принимаем сечение колонны – 2 I 30, для которых А = 2*46,5 = 93см², i_x = 12,3см; λ_х = 95,4 → φ_х = 0,588.

Проверяем устойчивость:

– устойчивость не обеспечена.

Окончательно назначаем сечение из 2 [ 40.

3.3. Расчет относительно свободной оси y.

Задаёмся гибкостью ветви λ₁ = 35, тогда

λ_у = ,

где λ_еf = λ_х = 74,7 – из условия равноустойчивости.

Определяем требуемый радиус инерции:

i_у^треб = ;

Приближённое расстояние между швеллерами:

b^треб = ,

где α₂=0,44 – коэффициент, учитывающий приближенное значение радиусов инерций сечений.

Приближённое расстояние между швеллерами должно быть не меньше двойной ширины полок швеллеров плюс зазор между полками не менее 100мм (2*115+100=330мм).

Принимаем b = 40 см. Расстояние между наружными гранями стенок швеллеров будет:

b₁ = b + 2z0 = 40 + 2*2,75 = 45,5см.

Вычисляем характеристики назначенного сечения:

J_у = = = 50484см ;

i_у = = 20,3см;

λ_у = = 57,8.

Вычисляем приведенную гибкость стержня:

λ_еf = 67,6 →φ_у = 0,773.

Проверка устойчивости:

;

;

Недопряжение составляет:

30 %>5%.

Поскольку недонапряжение намного превышает 5%, уменьшаем расстояние между швеллерами. Принимаем b = 27,5 см.

Вычисляем характеристики назначенного сечения:

J_у = = = 24538см ;

i_у = = 14,1см;

λ_у = = 83,1.

Вычисляем приведенную гибкость стержня:

λ_еf = 90,1 →φ_у = 0,625.

Проверка устойчивости:

;

;

Недопряжение составляет:

8%>5%, что незначительно превышает 5%.

Окончательно назначаем расстояние между осями швеллеров b = 27,5 см, тогда b₁ = b + 2z0 = 27,5 + 2*2,75 = 33см