Проектирование строительства завода цинкования мелкоразмерных конструкций (стр. 14 из 36)
Таблица 8.13.
| Комбинация усилий | Коэффициент сочетания | Номера нагрузок и усилия | Характеристика сечения частей колонны | |||||||
| 1-1 | 2-2 | 3-3 | ||||||||
| М(кН×м) | N(кН) | М(кН×м) | N(кН) | М(кН×м) | N(кН) | |||||
| +МмахNсоотв. | y=1 | №нагрузок | 1,3*,4* | - | 1,3*,4* | |||||
| усилия | 76,79 | -381,65 | - | - | 66,69 | -134,4 | ||||
| y=0,9 | №нагрузок | 1,2,3*,4* | - | 1,2,3*,4* | ||||||
| усилия | 76,79 | -696,83 | - | - | 60,02 | -509,4 | ||||
| -МмахNсоотв. | y=1 | №нагрузок | - | 1,3*,4* | - | |||||
| усилия | - | - | -122,29 | -381,65 | - | - | ||||
| y=0,9 | №нагрузок | - | 1,2,3*,4* | - | ||||||
| усилия | - | - | -110,06 | -696,83 | - | - | ||||
| Nмах+Mсоотв. | y=1 | №нагрузок | 1,3*,4* | - | 1,2 | |||||
| усилия | 76,79 | -381,65 | - | - | 0 | -365,17 | ||||
| y=0,9 | №нагрузок | 1,2,3*,4* | - | 1,2,3*,4* | ||||||
| усилия | 76,79 | -696,83 | - | - | 60,02 | -509,4 | ||||
| Nмах-Mсоотв. | y=1 | №нагрузок | - | 1,3*,4* | - | |||||
| усилия | - | - | -122,29 | -381,65 | - | - | ||||
| y=0,9 | №нагрузок | - | 1,2,3*,4* | - | ||||||
| усилия | - | - | -110,06 | -696,83 | - | - | ||||
| Nмin+Mсоотв. | y=1 | №нагрузок | 1,3,4 | |||||||
| усилия | 17,46 | -193,74 | ||||||||
| Nмin-Mсоотв. | y=1 | №нагрузок | - | |||||||
| усилия | - | - | ||||||||
Комбинации усилий в сечениях колонны К3.
Таблица 8.14.
| Комбинация усилий | Коэффициент сочетания | Номера нагрузок и усилия | Характеристика сечения частей колонны | |
| 1-1 | ||||
| М(кН×м) | N(кН) | |||
| +МмахNсоотв. | y=1 | №нагрузок | 1,5 | |
| усилия | 9,16 | -45,9 | ||
| y=0,9 | №нагрузок | 1,2,5 | ||
| усилия | 8,25 | -191,70 | ||
| -МмахNсоотв. | y=1 | №нагрузок | 1,5* | |
| усилия | -10,88 | -45,9 | ||
| y=0,9 | №нагрузок | 1,2,5* | ||
| усилия | -9,79 | -191,70 | ||
| Nмах+Mсоотв. | y=1 | №нагрузок | 1,5 | |
| усилия | 9,16 | -45,9 | ||
| y=0,9 | №нагрузок | 1,2,5 | ||
| усилия | 8,25 | -191,70 | ||
| Nмах-Mсоотв. | y=1 | №нагрузок | 1,5* | |
| усилия | -10,88 | -45,9 | ||
| y=0,9 | №нагрузок | 1,2,5* | ||
| усилия | -9,79 | -191,70 | ||
| Nмin+Mсоотв. | y=1 | №нагрузок | 1,5 | |
| усилия | 9,16 | -45,9 | ||
| Nмin-Mсоотв. | y=1 | №нагрузок | 1,5* | |
| усилия | -10,88 | -45,9 | ||
8.4.2Расчет колонн
Расчет колонн произведен программой NormCAD.
Определение расчётных длин колонн К1, К2 и К3
– длина подкрановой части колонны К1 и К2; 
– длина надкрановой части колонны К1 и К2; 
– длина колонны К3;Для колонн К1 и К2 в плоскости рамы:
;Для колонны К3 в плоскости рамы:
;Для колонн К1 и К2 из плоскости рамы:
;Для колонны К3 из плоскости рамы:
;Расчет колонны К1
Исходные данные:
Геометрические размеры элемента:
- Расчетная длина элемента lefx = 2326 см;
- Расчетная длина элемента lefy = 1163 см;
- Длина элемента l = 1163 см;
Нагрузка:
- Нормальная сила N = 33,575 тс = 33,575 /0,001 = 33575 кгс;
- Изгибающий момент Mx = 9,078тс м = 9,078/0,00001 = 907800 кгс см;
- Поперечная сила на одну стенку сечения Qy = 1,8 тс = 1,8/0,001 = 1800 кгс;
Физические характеристики:
- Модуль упругости E = 2100000 кгс/см2;
Прочность:
(Вид металла - Фасонный прокат; Сталь и толщина металла - С235 ; От 2 до 20 мм;):
- Предел текучести стали Ryn = 2400 кгс/см2;
- Временное сопротивление стали разрыву Run = 3700 кгс/см2;
- Расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести Ry = 2350 кгс/см2;
- Расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению Ru = 3600 кгс/см2;
- Расчетное сопротивление стали сдвигу Rs = 1363 кгс/см2;
Коэффициенты надежности и условия работы:
- Коэффициент условия работы gc = 1 ;
- Коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению gu = 1,3 ;
Основные характеристики сечений:
(Сечение ветви - из сортамента; Характеристики сечения - Двутавры колонные с параллельными гранями полок по СТО АСЧМ 20-93; 40 К1; Сечение - одноветьевое):
Результаты расчета:
1) Расчет на прочность внецентренно-сжатых или внецетренно-растянутых элементов
Проверка условий выполнения расчета по формуле ( 49 ):
Т.к. Ryr 5900 кгс/см2 :
Непосредственное воздействие на элемент динамических нагрузок - отсутствует.
2) Расчет по п. 5.12 СНиП II-23-81
Ослабления стенки отверстиями - отсутствуют.
Площадь нетто:
An = A =186,81 см2 .
Косательные напряжения:
t = QySx/(Jxt) =1800 · 1559,3/(56147 · 1,1) = 45,44467 кгс/см2 (формула (29); п. 5.12 СНиП II-23-81).
3) Продолжение расчета по п. 5.25 СНиП II-23-81
Т.к. все или некоторые из следующих условий:
t/Rs=45,44467/1363=0,03334 r 0,5 и N/(An Ry)=33575/(186,81 · 2350)=0,07648 > 0,1
- не выполнены, требуется расчет по следующим формулам СНиП II-23-81.
Расчет должен быть выполнен по формуле ( 50 ).
4) Учет ослаблений сечения
Ослабления рассматриваемого сечения - отсутствуют.
Изгиб - в одной из главных плоскостей.
N/An+Mx/Wxn1=33575/186,81+907800/2850,1=498,24321кгс/см2 rRy·gc=2350·1=2350 кгс/см 2 (21,20184% от предельного значения) - условие выполнено (формула (50); п. 5.25 СНиП II-23-81).
5) Продолжение расчета по п. 5.25 СНиП II-23-81
Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов в плоскости действия момента
Тип сечения - спошностенчатый стержень.
6) Определение гибкости стержня
Радиус инерции:
i =
= 
= 17,33657 см .Гибкость стержня относительно оси x:
lx = lefx/i=2326/17,33657 = 134,16725 .
Условная гибкость:
l = lefx/i
=2326/17,33657· 
= 4,48819 .7) Продолжение расчета по п. 5.27 СНиП II-23-81
Момент сопротивления для сжатого пояса:
Wc = Wx2 =2850,1 см3 .
Относительный эксцентриситет:
m = (Mx/N) (A/Wc)=(908000/33575) · (186,81/2850,1) = 1,77221 .
m r 20 (8,86105% от предельного значения) - условие выполнено .
8) Коэффициент влияния формы сечения
Тип сечения по табл. 73 СНиП II-23-85 - 5.
Коэффициент влияния формы сечения:
По табл. 73 СНиП II-23-81
h = 1,34328 .
9) Продолжение расчета по п. 5.27 СНиП II-23-81
Приведенный относительный эксцентриситет:
mef = hm =1,34328 · 1,77221 = 2,38057 (формула (52); п. 5.27 СНиП II-23-81).
Т.к. mefr 20:
Коэффициент:
По табл. 74 СНиП II-23-81 в зависимости от l и mef
fe = 0,2136 .
N/(fe A)=33575/(0,2136 · 186,81)=841,42353 кгс/см2 r Ry·gc=2350·1=2350 кгс/см2 (35,80526% от предельного значения) - условие выполнено (формула (51); п. 5.27 СНиП II-23-81).