Подбор сечения колонны.

 

Расчет относительно материальной оси

 

Расчетная длина колонны при схеме с жестким закреплением нижнего конца колонны и шарнирным закреплением верхнего:

 

где – коэффициент расчетной длины, зависящий от схемы закрепления концов колонны в нашем случае: .

 

 

Предварительно зададимся гибкостью сквозной колонны .

Коэффициент продольного изгиба при заданной гибкости и расчетном сопротивлении:

Определим требуемую площадь сечения:

 

 

 

Требуемый радиус инерции:

 

 

По сортаменту принимаем два швеллера №40, для которых:

 

Гибкость:

 

 

Проверим устойчивость колонны относительно материальной оси:

 

 

 

Принимаем сечение из двух швеллеров №40 по ГОСТ 8240-89.

 

Расчет относительно свободной оси

 

Определим расстояние между ветвями колонны b из условия равноустойчивости в двух плоскостях для решетки с планками:

 

 

Требуемая гибкость относительно свободной оси:

 

– гибкость ветви.

Предварительно зададим гибкость ветви

 

 

Радиус инерции относительно оси у:

 

 

Требуемое расстояние между ветвями колонны:

 

 

- для колонн из швеллера по таблице 8 [2].

 

 

Полученное расстояние должно быть не менее двойной ширины полок швеллера плюс зазор 100мм.

 

509мм

Принимаем .

 

Проверка устойчивости относительно свободной оси

 

По сортаменту для швеллера №40:

 

 

Момент инерции сечения относительно свободной оси:

 

 

 

Расчетная длина ветви:

 

 

Примем расстояние между планками в свету

Гибкость ветви:

 

 

Сечение планок 200х10мм.

Радиус инерции сечения колонны:

 

Приведенная гибкость колонны относительно свободной оси:

 

 

где

 

 

 

Проверим устойчивость колонны относительно свободной оси:

 

 

 

Устойчивость колонны относительно оси у-у обеспечена.

 

 

Расчет планок.

 

Поперечная сила, приходящаяся на одну систему планок:

 

- по таблице 6.1 [1].

 

 

Изгибающий момент и поперечная сила в месте прикрепления планки:

 

 

 

где - расстояние между осями планок:

 

Принимаем приварку планок к полкам швеллеров угловыми швами с катетом шва .

 

 

Определим, какое из сечений угловых швов (по металлу шва или по границе сплавления) имеет решающее значение:

 

Необходима проверка по границе сплавления.

Вычислим для проверки расчетную площадь шва:

 

 

Момент сопротивления шва:

 

 

Напряжения в шве от момента и поперечной силы:

 

 

 

Проверим прочность шва по равнодействующему напряжению: