Поперечная рама является трижды статически неопределимой системой, распределение внутренних усилий в которой зависит от соотношения жестокостей отдельных её элементов. Поэтому для статического расчёта необходимо знать ориентировочные значения моментов инерции.
· Момент инерции ригеля:
где q – расчётная нагрузка на 1 п.м. ригеля от постоянной и снеговой нагрузок;
q=40,56+8,4=48,96 кН/м
Jp=0,055*48,96*34²*4,1/230000=0,0568 м4
· Момент инерции сечения нижней части колонны:
где N – нормальная сила в нижней части колонны от постоянной нагрузки и снега;
k1= 3,0 при шаге рам 12 м
m – высота сечения нижней части колонны
;
Jниз=(398,3+2*1451)*0,8²/(3*230000)=0,00306 м4
· Момент инерции сечения верхней части колонны:
где: е = 0,5 м – высота сечения верхней части колонны
Jверх=(0,77*0,00306)/(0,8/0,5)²=0,0009207 м4
После расчётов на ЭВМ, результаты заносим в таблицу «Расчётные усилия в колонне металлической рамы».
Расчет и конструирование колонны.
Подбор сечения нижней части колонны.
где R=23 кН/см2 – расчетное сопротивление материала колонны.
ex – эксцентриситет продольной силы
Расчетные усилия:
M =-1068,98 кНм
N =-2398,15 кН
ех=1068,98/2398,15=0,45 м
Определим расчётные длины подкрановой и надкрановой частей колонны с постоянным моментом инерции в плоскости рамы.
· Нижний (подкрановый) участок колонны:
· Верхний (надкрановый) участок колонны:
где μ1 и μ2 – коэффициенты расчетных длин
При соблюдении условий:
и 
допускается принимать μ1=2, μ2=3.
l1=h-a=17-5,13=11,87 м
l2=a =5,13 см
F1 и F2 – расчетные продольные силы в нижнем и верхнем сечении колонны, отвечающие наиболее невыгодной комбинации загружения рамы.
F1= -2398,15 kH
F2= -858,96 kH
5,13/11,87=0,43<0,6
2398,15/85896=2,79<3
Условия не выполняются.
n = J 2 * L 1 / J 1 * L 2
α1 = L2/L1 * √J1/J2*β , где
J1, J2 – соответственно моменты инерции нижнего и верхнего участков колонны
β = ( F 1 + F 2) / F 2 , где
F1, F2 – соответственно расчётные продольные силы в нижнем и верхнем сечениях колонны, отвечающие наиболее невыгодной комбинации загружения рам.
β = (905,02+2398,15)/2398,15=1,38
n = 0,0009207*11,87/0,00306/5,13=0,696
α1 = 5,13/11,87 * √0,00306/0,0009207/1,38 =0,671
ПРИНИМАЕМ μ1 = 1,77 μ2 = 2,64
Lp1 = 1,77*11,83= 20,94 (м)
Lр2 = 2,64*5,13 = 13,54 (м)
Компонуем сечение, учитывая:
· 
· tп max=40 мм
· tст ≤ tп ≤3 tст – из условия свариваемости
· tст=8 – 16 мм
· из условия обеспечения местной устойчивости поясов
· 
Согласно [1 прил.14 табл.5] принимаем:
hст=80 см
tст=1,0 см
bп=40см
tп=2,8 см
· hст /tст=80/1=80 – условие выполняется
· bп /tп=40/2,8=14,29<29,93– условие выполняется
· bп /(h-a)=40/(1700-513)=0,034>0,33– условие выполняется
Находим геометрические характеристики принятого сечения:
· 
· 
· 
· 
· 
· 
– гибкость стержня колонны в плоскости
– гибкость стержня колонны из плоскости
λy <150 – распорку в центре колонны ставить не надо
- условная гибкость в плоскости рамы
Проверка устойчивости нижней части колонны в плоскости
Действия момента.
где gс = 1 – коэффициент условий работы [2 табл.6]
jвн – коэффициент, определяется в зависимости от значений приведённого относительного эксцентриситета m1x и условной гибкости 
, [2 табл.74]
где 
η– коэффициент влияния формы сечения [2, табл.73]
η=(0,5+0,1*1,27)+0,02*(5-1,27)*1,87=1,32
m1X=1,32*1,27=1,67
jвн=0,447
σ=2398,15/(0,447*304)=17,66 кН/см² <23 кН/см² – условие выполняется.
Дата: 2019-12-22, просмотров: 300.
