площа перерізу:
А0 = 2 * АF + аw,
А0 = 2 * 5040 +6640 = 16720 мм2.
Моменти інерції перетину щодо осей х і y:
Ix = tw * hw3/12 +2 * bf * tf * [(hв-tf)/2] 2,
Iy = 2 * tf * bf3/12.
Ix = 10 * 6643/12 +2 * 280 * 18 * [(700-18)/2] 2 = 1416074933 мм4,
Iy = 2 * 18 * 2803/12 = 65856000 мм4.
Момент опору перерізу відносно осі х:
Wx = Ix/(0.5 * hв),
Wx = 1416074933/(0.5 * 700) = 4045928 мм3.
ПЃx = Wx/А0 = 4045928/16720 = 242 мм.
Радіуси інерції перетину щодо осeй х і y:
ix = (Ix/А0) 0,5,
iy = (Iy/А0) 0,5.
ix = (1416074933/16720) 0,5 = 291 мм,
iy = (65856000/16720) 0,5 = 63 мм.
В
Малюнок 21. Перетин верхній частині колони
В
4.3.2 Перевірка стійкості верхньої частини колони
Перевірка стійкості верхньої частини колони в площині дії моменту .
Розрахунок на стійкість позацентрово-стиснутого елемента постійного перерізу в площині дії моменту виконуємо за формулою:
N1/(φe * A0) ≤ Ry * γc,
П†e - коефіцієнт визначається за табл. 74 СНиП II-23-81 * і залежний від умовної гнучкості = О»x * (Ry/E) 0.5 і приведеного відносного ексцентриситету mеf визначається за формулою:
mef x = О· * mx,
де О· - коефіцієнт впливу форми перерізу, що визначається за табл. 73 СНиП II-23-81 *,
mx = Mx/(N1 * ПЃx) - відносний ексцентриситет.
О»x = lx2/ix = 21600/291 = 74.2.
= 74.2 * (240/206000) 0.5 = 2.53, 0 <<5
mx = 765.853 * 103/(646.32 * 242) = 4.90.
АF/аw = 5040/6640 = 0.76 ≈ 0.5.
Коефіцієнт впливу форми перерізу:
О· = (1,75-0,1 * mx) -0,02 * (5-mx) *,
О· = (1,75-0,1 * 4.90) -0,02 * (5-4.90) * 2.53 = 1.26.
mef x = 1.26 * 4.90 = 6.15.
По таблиці 74 СНиП II-23-81 * знаходимо П†e = 0.173.
Пѓ = 646.32/(0.173 * 240) = 223.4 МПа
Недонапряженіе:
О” = 100 * (240-223.4)/240 = 6.9%.
Перевірка стійкості верхньої частини колони із площини дії моменту.
Розрахунок на стійкість позацентрово-стиснутих елементів постійного перетину з площини дії моменту виконуємо за формулою:
N1/(с * П†y * A0) ≤ Ry * Оіc,
де П†y - коефіцієнт визначається за табл. 72 СНиП II-23-81 *. p> Визначимо коефіцієнти с і П†y.
О»y = ly2/iy = 5400/63 = 86, за табл. 72 СНиП II-23-81 * знаходимо П†y = 0.640. p> Максимальний момент в середній третині розрахункової довжини стержня:
Mx1/3 = M2 + (l2-ly2/3) * (M1-M2)/l2,
Mx1/3 = 681.619 + (7200-5400/3) * (-765.853-681.619)/7200 = -404 кН * м.
IMx1/3I> IМmax/2I = 766/2 = 383 кН * м.
Відносний ексцентриситет:
mx = Mx1/3 * A0/(N1 * Wx),
mx = -404 * 16720/(646.32 * 4045928) = 2.58.
При mx <5 коефіцієнт з, що враховує вплив моменту Мх при гнучко-крутильної формі, обчислюється за формулою:
з = ОІ/(1 + О± * mx),
О»y = 86 <О»с = 3.14 * (E/Ry) 0.5 = 3.14 * (206000/240) 0.5 = 92 => ОІ = 1,
mx = 2.58> 1 => О± = 0,65 +0,05 * mx = 0,65 +0,05 * 2.58 = 0.78.
c = 1/(1 +0.78 * 2.58) = 0.33.
Оскільки hw/tw = 664/10 = 66.4 <3.8 * (E/Ry) 0.5 = 3,8 * (206000/240) 0.5 = 111, то Aрасч = 16720 мм2.
Пѓ = 646.32/(0.33 * 0.640 * 16720) = 182 МПа
Недонапряженіе:
О” = 100 * (240-182)/240 = 24.2%.
В
4.4 Підбір перерізу нижньої частини колони
В
4.4.1 Вибір типу перерізу нижньої частини колони
Перетин нижній частині колони наскрізне, що складається з двох гілок, з'єднаних гратами (малюнок 22). Висота перерізу hн = 1750 мм. Підкранових гілку колони Приймаються з м орячекатаного двотавру з паралельними гранями полиць по ГОСТ 26020-83, зовнішню - з складеного зварного перетину з трьох аркушів. br/>В
Малюнок 22. Перетин нижній частині колони
Визначимо орієнтовний положення центра ваги.
Приймаються z0 = 57 мм, тоді відстань між центрами тягарів перерізів гілок:
h0 = h-z0,
h0 = 1750-57 = 1693 мм.
Положення центра ваги знайдемо наближено в припущенні, що площі гілок пропорційні зусиллям у них, тоді відстань між центрами ваги перерізу підкранової гілки і перерізу всієї колони y1 і між центрами ваги перерізу зовнішньої гілки і перетину всієї колони y2 рівні:
,
y2 = h0-y1.
y1 = 2207.159 * 1693/(1986.137 +2207.159) = 891 мм;
y2 = 1693-891 = 802 мм.
Зусилля в підкранової гілки:
NВ1 = N3 * y2/h0 + M3/h0,
NВ1 = -3447.64 * 802/1693 + (-1986.137) * 103/1693 = -2806.11 кН.
Зусилля в зовнішньої гілки:
Nв2 = N4 * y1/h0-M4/h0,
Nв2 = -3377.4...
