Сделай Сам Свою Работу на 5

Проверка колонны относительно свободной оси





 

Определяем расчётную длину ветви колонны в соответствии с формулой:

, (85)

где λ1 – принятая гибкость ветви, λ1 = 30;

iy1 – момент инерции двутавра № 50 относительно оси у-у, iy1 = 3,23 см.

см.

Принимаем l0=97 см.

 
 

Определяем момент инерции колонны относительно свободной оси:

, (86)

где I1 – момент инерции двутавра № 50 относительно оси у-у, I1 = 1043 см4;

А – площадь поперечного сечения одного двутавра № 50, А = 100 см2;

b0 – принятое расстояние между ветвями колонны, b0 = 45 см.

см4.

 

Рисунок 4.1 – Стержень колонны с планками

Радиус инерции сечения стержня колонны относительно свободной оси определяется по формуле:

, (87)

где Iу – момент инерции колонны относительно свободной оси, Iу = 103 336 см4;

А – площадь поперечного сечения одного двутавра № 50, А = 100 см2.

Определяем гибкость колонны относительно свободной оси:

, (88)

где lef – расчётная длина колонны, lef = 932 см;

iy – радиус инерции колонны относительно свободной оси, iy = 22,73 см.

.

Проверяем отношение погонных жесткостей ветви и планки:

, (89)

где Is – собственный момент инерции соединительных планок, определяемый по формуле:



, (90)

где ts – толщина соединительной планки, ts =(1/10…1/25)*hs=22,5/20=1,13 см. Принимаем ts =12 мм;

hs – высота соединительной планки, hs =(0,5…0,75)*b=0,5*45=22,5 см. Принимаем hs=23 см.

l1 – расстояние между центрами соседних соединительных планок:

l1=l0+ hs=97+23=120 см;

I1 – момент инерции ветви относительно оси у-у, для двутавра № 50 I1 = 1043 см4;

b0 – расстояние между осями ветвей колонны, b0 = 45 см.

см4.

.

При значении отношения погонных жесткостей ветви и планки менее 5, приведенная гибкость колонны определяется в соответствии с формулой:

, (91)

где λy – гибкость колонны относительно свободной оси, определённая по формуле (88); λy = 41;

λy1 – принятая гибкость ветви, λy1 = 30.

Проверяем устойчивость принятого стержня колонны в соответствии с неравенством:

, (92)

где N – продольная сила, действующая на колонну, N = 5699,56 кН;

А – площадь поперечного сечения одной ветви колонны, А = 100 см2;

φу – коэффициент продольного изгиба колонны, принимаемый в зависимости от значения гибкости колонны относительно свободной оси по [8, таблица 4.5];



Для определения значения коэффициента φу воспользуемся методом интерполяции:

.

Подставляем полученное значение в формулу (91):

МПа.

МПа,

330,601 МПа < 345 МПа.

Условие выполняется, устойчивость принятого стержня колонны обеспечена.

 

4.5 Расчёт соединительных планок

Соединительные планки в проектируемой центрально-сжатой сквозной колонне рассчитываются на условную поперечную силу, возникающую при продольном изгибе ветвей колонны при потере ими устойчивости. Условная поперечная сила распределяется поровну межу планками, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производилась проверка устойчивости.

 
 

Расчёт планок состоит в проверке их сечения и расчёте прикрепления к ветвям колонны.

 

Рисунок 7- К расчёту планок.

 

Определяем значение поперечной силы, приходящейся на систему планок, расположенных в одной плоскости:

, (93)

где Qfic – значение условной поперечной силы, принимаемое в соответствии с таблицей 5.2 методических указаний в зависимости от расчётного сопротивления материала колонны; при Ry = 345 МПа Qfic = 0,4611 · А, (А – площадь поперечного сечения колонны, А = 100 см2);

Подставляем полученное значение в формулу (93):

кН.

Определяем изгибающий момент в месте крепления планки:

, (94)

где Qs – поперечная сила, приходящаяся на систему планок, расположенных в одной плоскости, Qs = 24,16 кН;

l1 – расстояние между центрами соседних планок, l1 = 120 см = 1,2 м.

Н·м.

Определяем поперечную силу в месте крепления планки:

, (95)

где b0 – расстояние между осями ветвей, b0 = 45 см.

кН.

Принимаем катет сварного шва, служащего для крепления планки к колонне, равным толщине соединительной планки (kf = 12 мм). Расчётную длину шва lw принимаем равной высоте соединительной планки hs = 230 мм.



При ручной сварке по таблице 4.6 [7]принимаем электроды Э50, а по типу электродов из таблицы 4.7 [7] устанавливаем значение МПа. Значения коэффициентов и устанавливаем по таблице 2.3. Вычисляем расчетное сопротивление угловых швов по прочности (по металлу границы сплавления) МПа.

Проверку прочности сварного соединения проверяем по наименьшему из произведений (Rwf · βf) и (Rwz · βz).

Rwf · βf = 215 · 0,7 = 150,5 МПа,

Rwz · βz = 220,5· 1 = 220,5 МПа.

Проверяем прочность сварного шва на совместное действие нормальных и касательных напряжений:

- по металлу границы сплавления:

, (96)

где Мs – изгибающий момент в месте крепления планки, рассчитанный по формуле (94); Мs = 13836 Н · м;

βf – коэффициент, принимаемый при сварке элементов из стали с пределом текучести до 530 Мпа, при полуавтоматической сварке βf = 1;

kf – катет сварного шва, kf = 0,012 м (соответствует толщине соединительной планки);

lw – расчётная длина сварного шва, lw = 0,23 м (соответствует высоте соединительной планки);

Fs – поперечная сила в месте крепления планки, рассчитанная по формуле (95); Fs = 61,49 кН;

Rwf– расчётное сопротивление сварного соединения углового шва при срезе по металлу шва, Rwf = 215 МПа;

γwf – коэффициент условий работы шва, γwf = 1;

γс – коэффициент условий работы, γс = 1.

 

МПа,

МПа,

22,28 МПа < 150,5МПа.

Условие выполняется, прочность сварного шва обеспечена.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.