Обеспечение устойчивости ветвей колонны в плоскости рамы

· Потеря устойчивости ветви в плоскости рамы может произойти на участке стержня между узлами решетки (на расчётной длине l_x,0). Необходимая величина расчётной длины назначается из условия равноустойчивости ветви в плоскости и из плоскости рамы, выражающегося требованием l_x = l_y.

· Максимально допустимые расстояния между узлами решетки:

;

.

· При назначении расстояния между узлами следует учесть также и то, что для каждого типа соединительной решетки установлены оптимальные углы наклона раскосов к горизонтали α (рис. 4.5):

4 в раскосной решетке α = 35°, ;

4 в раскосной решетке с распорками α = 45°, .

· Принимаем треугольную раскосную решетку без распорок, тогда оптимальное расстояние между узлами составит

= 1,4 h₀ = 1,4×120,93 = 169,3 см.

Принимаем расстояние между узлами l_x,0 по возможности близким к оптимальному , но не более максимально допустимых значений и .

· Назначаем l_x,0 = 170 см, тогда число панелей на участке (рис. 4.6):

; принимаем n = 5 (округление в меньшую сторону).

· На оставшейся длине устраиваем траверсу; высота траверсы

Н_тр = Н_н – n×l_x,0= 945 – 5×170 = 95 см.

· Рекомендуемая высота траверсы:

Н_тр = (0,5…0,8) h_н = 62,5…100 см; Н_тр ³ 50 см. Условия выполняются.

Рис. 4.6. Конструирование решетки колонны.

Рис. 4.5. Типы решеток колонн: а – раскосная, б – с распорками.

} Для лучшего включения обеих ветвей колонны в работу на вертикальную крановую нагрузку верхний конец первого сверху раскоса крепится к подкрановой, а не к шатровой ветви (см. рис. 4.6).

· Угол наклона раскосов к горизонтали:

; a = 35,1°; cos a = 0,818.

· Геометрическая длина раскоса:

.

· Расчётная длина ветвей l_x,0 не превышает максимально допустимые значения и , поэтому устойчивость ветвей в плоскости рамы можно не проверять.

4.5.8. Расчёт соединительной решетки

· Для расчёта раскосов соединительной решетки принимается наибольшее из двух значений поперечной силы:

4 максимальная поперечная сила Q_max = 122,91 кН в сечении 4-4, полученная в результате статического расчёта;

4 условная поперечная сила Q_fic, определяемая по формуле (23)* СНиП [2]. Приближенно (в запас) допускается определять условную поперечную силу пропорционально площадисечения:

Q_fic = kA ,

Ry, МПа	k
	0,2
	0,3
	0,4
	0,5
	0,6

где k – коэффициент, принимаемый по табл. 8.2 учебника [3] путём интерполяции (см. è): для R_y = 315 МПа коэффициент k = 0,428.

А – площадь поперечного сечения нижней части колонны: А = 252 см².

Тогда Q_fic = 0,428×179,67 = 76,90 кН < Q_max = 122,91 кН.

Окончательно принимаем Q = max {Q_max; Q_fic} = Q_max = 122,91 кН.

· Сжимающее усилие в раскосе: ,

где число 2 учитывает, что раскосы расположены в двух плоскостях.

· Задаём гибкость элементов решетки так, чтобы она была близка к предельной, указанной в табл. 19* СНиП [2]. Принимаем гибкость λ =100, по которой с помощью табл. 72 СНиП [2] определяется коэффициент φ = 0,448.

· Уголки прикрепляются к ветвям колонны, как правило, одной полкой, поэтому коэффициент условий работы в соответствии с табл. 6* СНиП [2] принимается равным g_с = 0,75.

· Требуемая площадь сечения раскоса определяется из условия обеспечения его устойчивости:

.

· По найденному значению A_d по сортаменту выбираем равнополочный уголок и выписываем его расчётные характеристики:

Принимаем L75´5; А_d = 7,39 см²; i_min = 1,49 см.

· Максимальная гибкость: ;

· Коэффициент продольного изгиба по табл. 72 СНиП[2]: φ = 0,4371.

	Ry
			505,9
			431,1
99,20	-	-	437,1

· Проверка устойчивости раскоса: ;

;

Устойчивость раскоса обеспечена.

} При использовании треугольной решётки с распорками их сечение в целях унификации принимается (в запас) таким же, как и сечение раскосов.