2. Компоновка каркаса производственного здания

5.4 Подбор сечения нижней части колонны

Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Высота сечения h_н = 1500мм. Подкрановую ветвь колонны принимаем из широкополочного двутавра, наружную – составного сварного сечения из листа и двух уголков.

Подкрановую ветвь колонны рассчитываем по усилиям
М₃= -1001,24кНм, N₃= -2530,6кН,
Наружную ветвь
М₄ = 881,73кНм, N₄= -2762,96 кН.
Определим ориентировочное положение центра тяжести сечения по формулам, принимая см; тогда
см.
, (5.37)
см.
, (5.38)
см.
Определяем продольные усилия в подкрановой и наружной ветвях и , формулам :
(5.39)
кН.
Определим требуемую площадь ветвей и скомпонуем их сечение. Для листового и фасонного проката толщиной 10…20мм из стали С255 Ry =240МПа. Предварительно зададимся .
(5.40)
см².
Из условия обеспечения общей устойчивости колонны из плоскости действия момента (из плоскости рамы) высоту сечения нижней части колонны назначают в пределах (1/20–1/30)Н_Н, что соответствует гибкости =60…100. При Н_Н =1103см высота сечения будет от 1103/20=55,15см до 1103/30=36,77см.
Назначаем высоту сечения нижней части колонны 55см.
Принимаем для подкрановой ветви двутавр №55 ГОСТ 8239-89: А_В1=118см², I_Ix=1356см⁴, I_y=55962см⁴, i_x1=3,39см, i_y=21,8см.
Сечение наружной ветви принимаем из двух уголков, соединенных вертикальным листом (рисунок 4.1). Учитывая условия размещения сварных швов и удобство сварки, назначаем лист сечением ht=51010мм.
Требуемая площадь уголка

Принимаем два уголка 12512 ГОСТ 8509-93 с площадью сечения 28,89см².

Площадь сечения наружной ветви

Расстояние от наружной грани до центра тяжести ветви:

Моменты инерции сечения наружной ветви:

;

Радиусы инерции сечения наружной ветви:

;
.
Общая площадь сечения колонны

Расстояние между осями ветвей

см.
_{Расстояние от центра сечения до центральных осей ветвей:}
, (5.42)
, (5.43)
см;
см.
Уточняем усилия в ветвях колонны с учётом фактических и кН;
кН.