Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Подбор сечения подкрановой части колонны



Подбор сечения подкрановой части колонны начинается с определения усилий в ветвях колонны. Для этого их таблицы расчетных сочетаний усилий выбираются две комбинации:

1. продольная сила N1 и изгибающий момент M1 (отрицательный) для расчета подкрановой ветви;

2. продольная сила N2 и изгибающий момент M2 (положительный) для расчета наружной ветви.

Расчетные комбинации N1, M1 и N2, M2 создают наибольшие сжимающие усилия в соответствующих ветвях колонны, величина которых ориентировочно определяется по формулам:

в подкрановой ветви Nb1 = N1/2 + M1/hc ;

в наружной ветви Nb2 = N2/2 + M2/h0 ;

где h0=hw-z0 (z0=100...200 мм); при определении сжимающего усилия в ветвях принимаются абсолютные значения N и M.

Сквозное сечение компонуется из двух ветвей в виде балочных (тип " Б" ) или широкополочных (типа " Ш" ) двутавров, соединенных между собой решеткой в двух плоскостях по граням ветвей (см.рис.6).

Задаваясь значениями коэффициента j в пределах 0, 7...0, 9, определяют ориентировочно требуемые площади сечения ветвей по формулам

Ab1=Nb1/jRygc и Ab2=Nb2/jRygc.

По требуемым площадям по сортаменту подбираются соответствующие двутавры и вычисляются их геометрические характеристики:

для подкрановой ветви - Ab1, Iy1, Ix1, iy1, ix1;

для наружной ветви - Ab2, Iy2, Ix2, iy2, ix2, z0, где z0=b2/2 - расстояние от наружной грани до центра тяжести ветви; b2 - ширина двутавра.

Уточняется положение центра тяжести принятого сечения подкрановой части колонны и вычисляются фактические расчетные усилия в ветвях:

h0=h-z0; y1=Ab2h0/(Ab1+Ab2); y2=h0-y0;
Nb1=N1y2/h0+M1/h0; Nb2=N2y1/h0+M2/h0;

Ветви колонны проверяются на устойчивость в двух плоскостях как центрально-сжатые стержни.

Проверка из плоскости рамы производится:

для подкрановой ветви - Nb1/j1Ab1£ Rygc;

для наружной ветви - Nb2/j2Ab2£ Rygc;

где j1 определяется в зависимости от lyb1=lyb1/iy1 и Ry [I, табл. 72], j2 - в зависимости от lyb2=lyb2/iy2 и Ry.

Проверка устойчивости ветвей в плоскости рамы выполняется аналогично проверки устойчивости из плоскости рамы при гибкостях ветвей:

lxb1=lxb1/ix1 и lxb2=lxb2/ix2.

Величина панели решетки lb (расчетная длина ветвей в плоскости рамы) назначается исходя из условий равноустойчивости ветвей в двух плоскостях ( lxb1=lyb1; lxb2=lyb2 ). Принимается lb минимальная из двух значений lxb1=ix1lyb1 или lxb2=ix2lyb2 с учетом конструктивных требований 450£ a£ 550 (tga=2h0lb ).

При lxb1£ lyb1 и lxb2£ lyb2 проверку устойчивости ветвей в плоскости рамы можно не производить.

Для проверки устойчивости колонны как единого стержня составного сечения необходимо найти приведенную гибкость стержня, зависящую от сечения раскосов.

Раскосы решетки выполняются из горячекатанных уголков (в отдельных случаях швеллеров малого калибра) и рассчитываются на большую (Qmax) из поперечных сил: фактическую Q или условную Qfic. Предварительно сечение раскоса можно подобрать по фактической силе Q, действующей в нижней части колонны.

Рис. 15. Схема раскосной решетки

Продольное усилие в раскосе одной плоскости

Nd=Q/2 sin a.

Требуемая площадь сечения раскоса

Ad=Nd/jRygc,

где j принимается ориентировочно в пределах (0, 6...0, 8); gс=0, 75 для сжатых элементов из одиночных уголков, прикрепленных одной полкой.

По сортаменту выбирается соответствующий уголок, выписываются его характеристики Ad и imin (относительно оси y0-y0).

Расчетная длина раскоса ld=h0/sin a.

Гибкость раскоса lmax=ld/imin.

Проверяем устойчивость раскоса:

Nd/jminAd£ Rygc,

где jmin принимается по [2, табл. 72] в зависимости от lmax и Ry. При наличии горизонтальной дополнительной распорки в решетке колонны она рассчитывается на Qfic или подбирается по предельной гибкости iтр=ld/lu, где lu=150.

Определяются геометрические характеристики всего сечения колонны и ее условная приведенная гибкость:

A=Ab1+Ab2; Ix=Ix1+Ab1y12+Ix2+Ab2y22;

Гибкость стержня относительно свободной оси х-х lх=lx1/ix.

Приведенная гибкость , где a1 - коэффициент, зависящий от угла наклона раскоса и определяемый по формуле a1=10ld3/h02l0; Ad1=2Ad - площадь двух раскосов.

Условная приведенная гибкость .

Проверка сечения подкрановой части колонны производится на обе комбинации расчетных усилий (N1, M1 и N2, M2).

Определяются относительные эксцентриситеты m1 и m2:

для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь,

m1=(M1/N1)Ay1/yx;

для комбинации усилий, догружающих наружную ветвь,

m2=(M2/N2)Ay2/yx;

Определяется коэффициент снижения расчетного сопротивления стали при расчете сквозных стержней с решетками на устойчивость jl по [2, табл. 75] в зависимости от lef и m1 или m2.

Проверяется сечение по формулам

N1/jl1A£ Rygc и N2/jl2A£ Rygc

Устойчивость подкрановой части колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не следует, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.

Вычисляется условная поперечная сила

Qfic=7, 15× 10-6(2330-E/Ry)N/j,

где N - продольное усилие в составном стержне (подкрановой части колонн); j - коэффициент продольного изгиба, принимаемый для составного стержня в плоскости соединительной решетки [2, табл. 72] в зависимости от lef и Ry. Если Qfic> Q, требуется перерасчет сечения раскоса на Qfic, приведенной гибкости lef и повторная проверка сечения колонны как единого стержня.

В заключение проверяется отклонение фактического отношения моментов инерции подкрановой и надкрановой частей колонны n'=I1/I2 от принятого для статического расчета поперечной рамы n;

(n'-n)100/n£ 30%,

а также прорабатываются дополнительные конструктивные требования.

Сварные швы, прикрепляющие раскосы решетки, рассчитываются на усилие в раскосах.

Рис. 16. Устройство диафрагм

Для увеличения жесткости на скручивание сквозной колонны с решетками в двух плоскостях ее отправочные элементы укрепляются диафрагмами, располагаемыми у концов отправочного элемента. Диафрагмы принимаются в виде швеллера при b£ 600 мм и в виде двутавра при b> 600 мм (рис. 11).


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-09; Просмотров: 881; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.016 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь