Сделай Сам Свою Работу на 5

Тема: Расчет стальных колонн

Теоретическая часть

Расчет прочности выполняется по формуле

 

σ = N / А ≤ Ry γс, кн/см2 ,

 

однако несущая способность колонны теряется в результате продольного изгиба, поэтому размеры сечения стержня принимают из расчета на устойчивость σ = N / А * φ ≤ Ry γс, кн/см2

Независимо от расчета на прочность и устойчивость нормы ограничивают наибольшую гибкость стержня колонны, которая должна быть не больше предельной и определяется по таблице 19 СНиП II-23-81*

 

λ max = μ L / imin ≤ λпред

 

Lef = μ L – расчетная длина колонны (эффективная длина) в соответствии с СНиП II – 23-81* «Стальные конструкции»

Задания

Задача 1. Определить несущую способность центрально сжатой колонны сплошного сечения из широкополочного двутавра при центральном сжатии.

Вариант 1,11, 21 2,12,22 3,13,23 4,14,24 5,15,25 6,16,26 7,17,27 8,18,28 9,19, 10,20,30
L0, м 2,5 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2
№ профиля 20Ш1 20Ш1 23Ш1 23Ш1 23Ш1 26Ш1 26Ш1 26Ш2 26Ш1 26Ш2
Класс стали С245 С255 С245 С255 С245 С255 С245 С255 С245 С255
Коэффициент μ 0,7 1,0 0,7 1,0 0,7 1,0 0,7 1,0 0,7 1,0

Коэффициент условия работы γс =1,0 для вариантов (1-10)

γс =0,95 для вариантов (11-20)

γс =0,9 для вариантов (21-30)

 

3. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ.

1. Выбрать расчетную схему колонны

2. По СНиПу или справочнику определить расчетное сопротивление материала Ry (Таблица1. Приложение1)

 

3. Найти площадь поперечного сечения А по сортаменту (таблица 1 Приложение 2)

4. Определить коэффициент продольного изгиба

для чего:

· Определить расчетную длину стержня

Lef = μ L0 , м

· Определить моменты инерции сечения относительно главных центральных осей ( по сортаменту)

Jx , Jy ,см4

· Найти минимальный радиус инерции

______

imin= √ Jmin/ A ,см

· Определить гибкость стержня λ = Lef / imin

 

Коэффициент продольного изгиба определяется в зависимости от гибкости по таблице 1 Приложение 3

 

 

5. Несущая способность определяется величиной допускаемого значения сжимающей силы N = Ry * γс * φ * A , кН



 

Задача 2. Подобрать сечение центрально-сжатой колонны сплошного сечения, составленной из профилей проката.

Вариант 1,11, 21,31 2,12, 22,32 3,13,23 4,14,24 5,15,25 6,16,26 7,17,27 8,18,28 9,19, 10,20,30
L0, м 4,5 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 4,2
N, кн
Класс стали С245 С255 С245 С255 С245 С255 С245 С255 С245 С255

Коэффициент условия работы γс =1,0 для вариантов (1-10)

γс =0,95 для вариантов (11-20)

γс =0,9 для вариантов (21-30)

 

 

Алгоритм решения

1. Выбираем тип сплошного сечения колонны и расчетную схему закрепления

2. Задаемся величиной коэффициента продольного изгиба φ = 0,6 ÷ 0,8

3. Определяем требуемую площадь сечения Ad ≥ N / Ry * γс* φ ,см2

4. По найденной площади определяем номера профилей проката, из которых состоит сечение, используя сортамент (Приложение 2)

5. Проверить устойчивость принятого сечения в следующем порядке:

· Определить расчетную длину Lef = μ L0 , м

· Определить моменты инерции сечения относительно главных центральных осей Jx , Jy ,см4

Моменты инерции профилей проката относительно

собственных осей определяются по сортаменту

· Найти минимальный радиус инерции

__________

imin= √ Jmin/ A ,см

· Определить наибольшую гибкость стержня λ max = Lef / imin

· Найти коэффициент продольного изгиба φ

(таблица1 Приложение 3)

· Найти напряжения в сечении σ = N / А * φ ≤ Ry γс , кн/см2

Если это условие выполняется, значит устойчивость стойки обеспечена.

Если условие не выполняется, то необходимо увеличить площадь стойки, приняв больший профиль и проверить устойчивость, добиваясь, чтобы напряжение было меньше расчетного сопротивления.

Если напряжение намного меньше расчетного сопротивления, то такое сечение неэкономично, поэтому следует уменьшить площадь сечения стойки, добиваясь, чтобы недонапряжение не превышало 5%.

Для каждой задачи выполнить схему нагружения и показать в выбранном масштабе сечение стойки.

 

 

Вопросы для самопроверки

1. Что такое гибкость стержня колонны?

2. Назовите типы сечений стальных колонн

3. От чего зависит расчетная (эффективная ) высота колонны?

 

Литература: В.И. Сетков «Строительные конструкции»,М.,

ИНФРА-М,2009, с. 94-101

 

РАСЧЕТНО- ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

 

Тема: Расчет деревянной центрально сжатой стойки.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Расчеты ведутся по условиям устойчивости – неравенствам, выполнение которых гарантирует прочность стойки.

Для обеспечения устойчивости расчетное напряжение не должно превышать расчетное сопротивление:

σ = N / F φ ≤ Rс, кН/см2

Расчетное напряжение зависит от нагрузки и размеров поперечного сечения, расчетное сопротивление - только от свойств материала и условий работы

Существует три вида расчета:

1) Проектировочный расчет Задана расчетная схема и нагрузки;

Материал или размеры конструкции подбираются.

2) Проверочный расчет

3) Определение несущей способности (максимальной нагрузки)

 

ЗАДАНИЕ

Задача. Подобрать поперечное сечение деревянной стойки из бруса длиной L при действии нагрузки N

Вариант
N , кн
L , m 5,3 3,5 3,6 3,2 3,8 2,4
Вариант
N ,кн
L , m 3,3 3,5 3,8 3,2 2,8 2,4
Вариант
N ,кн
L , m 3,3 2,5 2,8 3,2 2,8 3,4
Вариант
N ,кн
L , m 3,3 3,5 3,8 3,6 2,8 2,4
Вариант
N ,кн
L , m 3,4 3,8 3,5 3,8 4,2 2,8 2,6

3. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ:

· Устанавливаем расчетную схему стойки

· Определяем расчетную длину стойки Lo =μ L

· Принимаем породу древесины и её сорт

· Определяем расчетное сопротивление древесины на сжатие Rc

(таблица 2, таблица 3 Приложение 1)

· Задаемся величиной коэффициента продольного изгиба φ = 0,6 ÷ 0,7

· Определяем требуемую площадь сечения Fd ≥ N / (Rс * φ) , см2

· По найденной площади назначаем размеры поперечного сечения

(квадрат или прямоугольник), учитывая сортамент пиломатериалов

(таблица 5 Приложение 2)

· Определяем радиус инерции i ,см

· Определяем гибкость стержня λ = L0 / imin

· Определяем коэффициент продольного изгиба

φ = 1- 0,8(λ / 100)2 , если гибкость меньше 70;

если λ≥70 , то φ = 3000/λ2

· Находим напряжения в сечении σ = N / (F * φ) ≤ Rcγс , кн/см2

F = b*h , см2

γс = 0,9 – коэффициент условия работы

· Если напряжения больше расчетного сопротивления, то увеличиваем размеры сечения и повторяем проверку устойчивости

· Делаем вывод ( Сечение деревянной стойки размерами …х…. обеспечивает необходимую устойчивость и прочность.) и выполняем эскиз сечения

 

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ:

1. Чем отличается сращивание от сплачивания?

2. Что такое площадь сечения «брутто» и «нетто» ?

3. От чего зависит расчетная высота деревянной стойки?

Литература: В.И. Сетков «Строительные конструкции»,М.,

ИНФРА-М,2009, с. 107- 112

 



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.