Расчет колонны относительно свободной оси

Определяем расстояние между ветвями колонны из условий равноустойчивости колонны в двух плоскостях . Принимаем гибкость ветви

l₁ = 30.

Требуемое значение гибкости относительно свободной оси

.                                        (4.5)

.

Соответствующий полученной гибкости радиус инерции м. Требуемое расстояние между ветвями м, где  - Коэффициент зависящий от типа сечения ветвей [5]; =0,60 – для сечения из двух двутавров. Принимаем м (полученное расстояние должно быть не менее двойной ширины полок двутавров плюс зазор, необходимый для оправки внутренних поверхностей стержня).

 

4.4 Проверка сечения относительно свободной оси

Расчетная длина ветви

.                                                    (4.6)

Гибкость ветви, принятая ранее l₁ = 30,

 тогда м. Принимаем

Принимаем сечение планок и определяем момент инерции планок

.                                                  (4.7)

Для объединения ветвей колонны назначаем предварительно планки размером 0,5·0,48=0,24 м. Назначаем толщину планок (1/10)·0,24=0,024 м. Собственный момент инерции планок  м⁴.

Расстояние между осями планок равно м.

Определяем геометрические характеристики сечения колонны относительно оси у – у

 

Рисунок 4.1 – Стержень колонны с планками

 

м⁴.

Радиус инерции сечения стержня относительно свободной оси и гибкость стержня колонны относительно свободной оси вычисляем по формулам  м; .

 

Гибкость ветви колонны .

Для вычисления приведенной гибкости относительно свободной оси необходимо проверить отношение погонных жесткостей планки и ветви (размеры берем из рисунка 4.1), т.е.

.                                                         (4.8)

Следовательно приведенная гибкость колонны относительно свободной оси определяем по формуле

.

Так как < , то устойчивость колонны относительно свободной оси обеспечена.

Проверку устойчивости стержня определяем по формуле: ,

Так как,                                                     

 

    то устойчивость стержня обеспечена

 

 

4.5 Расчет соединительных планок

Планки в центрально-сжатых сквозных колоннах рассчитываем на условную поперечную силу, возникающую при продольном изгибе. Эта сила возникает в результате изгиба стержней при потере ими устойчивости. Условную поперечную силу следует распределять поровну между планками, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производится проверка устойчивости (рисунок 4.2). Расчет планок состоит в проверке их сечения и расчете прикрепления их к ветвям.

Условную поперечную силу определим из таблицы 5.2:

 кН.

Поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани

кН.                                                                               

Изгибающий момент и поперечная сила в месте прикрепления планки

 кН·м ;   

кН.                                                                                 

Рисунок 4.2 – К расчету планок

Принимаем катет шва примерно равным толщине планки мм.

Определяем, какое из сечений швов по прочности, по металлу шва или по границе сплавления, имеет решающее значение.

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.

По наименьшему из произведений  или  ведем проверку прочности.

Прочность шва, прикрепляющего планку к ветви колонны, проверяем по равнодействующему напряжению от момента и поперечной силы по металлу шва

,                 (4.9)

где и - коэффициенты условий работы сварного соединения, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I₁, I₂, II₂ и II₃, для которых  при МПа

 (4200 кг/см²) и  - для всех сталей.

Па=                       =118,75 МПа < 182,75 МПа, условие выполняется.

 

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: