Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Конструирование и расчет стержня сквозной колонны




 

Расчетная схема колонны проведена на рисунке 3.1. Определяем фактическую длину колонны, учитывая, что база заглублена ниже отметки уровня пола на 600...800 мм (рисунок 3.1):

а) при поэтажной схеме сопряжения балок:

где Hвн – отметка верха настила; hбн = 270 мм – высота балки настила из примера 1; tн = 8 мм – толщина настила из примера 1; h = 1460 мм – высота главной балки из примера 2; a = 30 мм – выступающая часть опорного ребра главной балки из примера 2.

а) б)
Рисунок 3.1 –Расчетная схема колонны (а); к определению расчетной длины колонны при поэтажной схеме сопряжения балок (б)

Расчетная длина колонны в обеих плоскостях при шарнирномопирании стержня в верхнем и опорном узлах равна:

Расчетная нагрузка на колонну:

где qp – расчетная нагрузка на главную балку из примера 2 (кН/м); 1,01 – коэффициент, учитывающий собственный вес колонны; l – пролет главной балки.

 

Задаемся гибкостью стержня колонны l = 40 и по таблице 72 [1] определяем значение коэффициента j = 0,894 для стали класса С245 при Ry = 24 кН/см2 . Требуемая площадь сечения:

Рисунок 4.1 – Сечение сквозной колонны

Принимаем сечение из двух двутавров №36 (рисунок 4.1). Геометрические характеристики сечения двутавра: Aдв= 61,9 см2, Jxдв = 13380 см4, ixдв= 14,7см, Jyдв= 516 см4, iyдв = 2,89 см.

Проверяем сечение относительно материальной оси (ось Х). Гибкость колонны:

По таблице 72 [1] jх = 0,763. Устойчивость колонны относительно материальной оси:

Недонапряжение составляет:

Поэтому оставляем сечение из двух двутавров №36.

Из условия равноустойчивости колонны относительно обеих осей (Х и У) принимаем lх = lef . Для двухветвевых стержней необходимо учитывать повышенную гибкость относительно свободной оси (ось У) за счет деформативности решетки. Задаемся гибкостью ветви l1 = 25 (рекомендуется 20…40) и определяем требуемую гибкость относительно осиУ:

после чего вычисляем требуемый радиус инерции:

.
см
8
,
15
,
1003
λ
l
i
тр
y
y
тр
y
=
=
=

По таблице 3.1 определяем коэффициент ay = 0,52 и вычисляем требуемую ширину сечения:

Принимаем b = 32 см. Зазор b1 между полками двутавров не должен быть менее 15,0 см из условия окраски внутренних поверхностей колонны. Проверяем условие:

где bп = 14,5 см – ширина полки двутавра №36.

Проверяем сечение относительно оси Y. Требуемая длина ветви (расстояние между планками):

Принимаем окончательно длину ветви l1 = 75 см. Уточняем ее гибкость:

Задаемся сечением планки: hs= 0,5×b = 0,5×32 = 16см (рекомендуется hs = 0,5b...0,75b); ts = 10 мм (рекомендуется (1/10...1/25)×hs или 6...10 мм). Момент инерции планки:

Длину планки принимаем на 8…12 см больше величины зазора:

Определяем момент инерции сечения колонны относительно оси Y:

Определяем соотношение погонной жесткости планки к погонной жесткости ветви:

В соответствии с таблицей 7 [1] при таком соотношении приведенная гибкость определяется по формуле:

где ly – гибкость стержня относительно свободной оси:

n – коэффициент, равный:

По таблице 72 [1] по приведенной гибкости вычисляем коэффициент jу = 0,764 и проверяем устойчивость стержня относительно свободной оси:

Устойчивость стержня относительно свободной оси обеспечена.

 

Расчет планок сквозной колонны

 

Расчет планок выполняем на условную перерезывающую силу Qfic , которая вычисляется согласно п. 5.8* [1] по формуле:

Условная поперечная сила распределяется поровну между планками и их расчет сводится к расчету элементов безраскосных ферм (рисунок 4.2).

 

 

Рисунок 4.2 – К расчету планок сквозной колонны

 

 

Планки рассчитываются на следующие усилия:

а) на силу среза планки FS , определяемую по формуле:

б) на момент в планке MS

Рисунок4.3– К расчету сварных швов планки

Планка приваривается к полкам двутавров угловыми швами (рисунок 4.3). Задаемся параметрами сварки: сварка полуавтоматическая в среде углекислого газа, положение шва – нижнее, диаметр сварочной проволоки 2 мм. Сварочная проволока марки СВ-08Г2С (таблица 55* [1]), расчетное сопротивление металла шва Rwf = 21,5 кН/см2 (таблица 56 [1]), расчетное сопротивление металла границы сплавлении:

где Run = 37 кН/см2 – нормативное сопротивление листового проката стали С245 толщиной 2...20 мм по временному сопротивлению (таблица 51* [1]).

Предварительно задаемся катетом шва kf = 12 мм, тогда коэффициенты проплавления шва по таблице 34* [1] равны bf= 0,8, bz= 1,0. Сравниваем расчетные сопротивления шва с учетом этих коэффициентов:

следовательно, расчет ведем по металлу границы сплавления. Расчетная длина шва при высоте планки hs= 17 см равна:

Определяем напряжения в шве от силы FS:

и от моментаMS:

где момент сопротивления шва:

Суммарные напряжения в шве:

Прочность шва обеспечена.

 

 







Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 1994. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия