Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Расчет и конструирование колонны
Расчетные схема. Расчетное усилие В курсовом проекте, как правило, принимается шарнирное закрепление концов колонны. При большой длине и малых нагрузках возможно жёсткое защемление нижнего конца. Верх колонны закреплён от смещения системой вертикальных связей по колоннам. Расчетная длина колонны определяется с учетом заглубления подошвы колонны ниже нулевой отметки от 0,6 до1,0 м. Значение коэффициента μ принимается в соответствии с [1]. Tип сечения колонны указывается в задании, либо принимается в соответствии с рекомендациями [1]. Усилие N в колонне можно принять равным сумме двух опорных реакций uлавных банок с коэффициентом 1,01, учитывающим собственный вес колонны (1% oт нагрузки на нее).
Подбор сечения колонны Расчет колонны на устойчивость в соответствии с п.8.1.3 и п.8.2.2 [1] выполняется по формуле (4.1) В курсовом проекте с целью упрощения расчета значения коэффициента продольного изгиба φ допускается определять по табл. 16 прил. Б. Сечение сплошной колонны принимается в виде сварного двутавра (рис. 16, а). При этом обеспечивается возможность автоматической сварки по указаниям (1). В сплошных колоннах необходимо проверить местную устойчивость элементов по п. 8.3.2. [1] Полки , при , где , (4.3) где . Стенки при , где (4.2) при , но не более 2,3
При стенку следует укреплять поперечными ребрами жесткости, расположенными на расстоянии (2,5-3) hef одно от другого, но не менее чем два ребра на каждый отправочный элемент. Размеры ребер жесткости принимаются в соответствии с рекомендациями раздела 3.6 настоящих указаний. Сквозные колонны в курсовом проекте рекомендуется выполнять в виде двух ветвей из швеллеров или двутавров, соединенных планками (рис. 16, б). Их расчет относительно материальной оси x-x ведется аналогично сплошностенчатым колоннам по формуле (4.1). Расчет относительно свободной оси У-У по п.8.8.2, [1] выполняется также по формуле (4.1) с заменой на приведенную гибкость при нахождении коэффициента φ.
Рисунок 16 – Типы сечений колонн l Приведенная гибкость определяется по формулe (4.4)
В курсовом проекте с целью упрощения расчета допускается определять по формуле , (4.5) - гибкость всего стержня относительно оси y-y. - гибкость отдельной ветви в свету между планками при изгибе её в плоскости, перпендикулярной оси 1-1 (рис. 16, б), принимается не более 40; - отношение погонных жесткостей ветви и планки. где Is - момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси х-х (рис. 16,б); I в - момент инерции сечения ветви относительно ее оси 1-1;
4.3 Расчет планок сквозной колонны Расчет планок по п. 8.2.7 [1] должен выполняться на условную поперечную силу Qfic, принимаемую постоянной по всей длине стержня и определяемую по формуле (4.6) где φ y - коэффициент продольного изгиба в плоскости планок (относительно оси у - у N – продольное усилие в колонне. Условная поперечная сила распределяется поровну между планками, лежащими в плоскостях, перпендикулярных свободной оси (у-у). Расчет планок и их прикрепления (рис. 16, б) должен выполняться как расчет элементов безраскосных ферм на следующие усилия: - силу среза планки Fs, определяемую по формуле (4.7) - момент Ms, изгибающий планку в ее плоскости, определяемый по формуле , (4.8) где -условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани. Пример 15. Подобрать сечение стержня сплошной колонны Исходные данные см. пример 4. Материал - сталь класса С235, лист t = 4÷20 мм. Ry = 23 кН/см2. Принимаем шарнирное закрепление концов колонны, как показано на рисунке 17 (коэффициент μ=1). Геометрическая длина колонны равна отметке верха настила (из задания) за вычетом толщины настила t н, высоты балки настила и главной балки h г.б., с учетом выступающей части опорного ребра 2см, загрубления колонны ниже отметки чистого пола на 0,6 м и составляет м (рис. 17,а). Усилие в колонне кН. Рисунок 17 – К определению расчетной длины колонны
Определяем ориентировочную требуемую площадь сечения по формуле (4.1) при gс = 1 см2 Закрепление концов колонны шарнирное, поэтому коэффициент расчетной длины колонны μ =1 и её расчетная длина в обоих направлениях м Проектируя колонну с гибкостью, равной примерно l=60, по таблице 2 найдём наименьшие размеры h и bf, рис. 16а см см
Таблица 2 – Коэффициенты для определения размеров сечений колонн.
Поскольку ширину колонны bf не рекомендуется принимать больше высоты h, а толщину стенки принимают обычно мм и толщину поясов , то компонуем сечение колонны с см. Принимаем: пояса – 2 листа 420×14 мм, площадью 2Af=2×42×1,4=117,6 см2 стенка – 1 лист 460×9 мм, площадью Aw=4,6×0,9=41,4см2, рис. 18 Площадь сечения колонны см2.
Рисунок 18 – Сечение сплошной колонны Находим геометрические характеристики принятого сечения: см4; см; см. Гибкость колонны в обоих направлениях будет соответственно равна: По большей из гибкостей находим коэффициент продольного изгиба (табл. П.Б.16) и проверяем устойчивость стержня колонны по формуле (4.1) кН/см2< Ry =23 кН/см2. Недонапряжение составляет (рекомендуется не более 5%) Местную устойчивость полки стержня колонны проверяем по формуле (4.3) ; ; 0,49<0,41. Местная устойчивость обеспечена Местную устойчивость стенки стержня колонны проверяем по формуле (4.2) при
1,71<1,74 Местная устойчивость стенки стержня колонны обеспечена. Таким образом, подобранное сечение удовлетворяет требованиям общей и местной устойчивости и может быть выполнено с помощью автоматической сварки. Для укрепления контура сечения и стенки колонны ставятся поперечные ребра жесткости на расстоянии (2,5¸3) hw одно от другого. Размеры поперечных ребер жесткости: ширина мм; толщина мм.
Пример 16. Подобрать сечение стержня сквозной колонны балочной площадки Исходные данные: материал колонны - сталь класса С345, фасон мм; Ry = 31 кН/см2. Отметка верха настила 8,0 м. Принимаем шарнирное закрепление концов колонны, как показано на рисунке 17 (коэффициент μ=1). Геометрическая длина колонны равна отметке верха настила (из задания) за вычетом толщины настила t н, высоты балки настила и главной балки h г.б ., с учетом выступающей части опорного ребра 2см, загрубления колонны ниже отметки чистого пола на 0,6 м и составляет lc =8,0-0,01-0,3-1,72+0,6= 6,57 м (рис. 17,а). Расчетная длина колонны при μ=1 составляет м. Усилие в колонне кН. Задаемся гибкостью стержня колонны относительно материальной оси x-x (рис. 19) lx=70. По таблице 16 прил. Б φx=0,761. Требуемая площадь сечения равна см2, радиус инерции сечения см. По сортаменту (ГОСТ 8240-97) подбираем два швеллера №36 со следующими параметра: см2; см; см; см4; см. Проверяем устойчивость стержня колонны относительно материальной оси x-x , по табл. П.Б.16 находим . Проверка устойчивости кН/см2< кН/см2 Общая устойчивость стержня колонны относительно оси x-x обеспечена. Из условия равноустойчивости стержня колонны находим требуемую гибкость относительно свободной оси y-y, задавшись гибкостью ветви между планками относительно собственной оси 1-1 : Требуемый радиус инерции сечения стержня колонны относительно оси y-y
см. Требуемая ширина сечения стержня колонны, состоящего из двух швеллеров, в соответствии с таблицей 2 составляет см, Принимаем b 2 =400 мм, что обеспечивает необходимый зазор b 1 =150 мм между полками ветвей b =115 мм (из сортамента) (Рис. 19): мм>150 мм Наибольшая длина ветви см. Рисунок 19 – Сечение сквозной колонны Принимаем расстояние между центрами планок см, что при высоте планки S =30 см [ S =(0,5 0,8) b 2 ] дает расчетную длину ветви (в свету) см. Определим гибкость ветви относительно собственной оси 1-1. , по табл. П.Б.16 находим Момент инерции стержня колонны относительно свободной оси y-y см4; см; Приведенная гибкость стержня колонны относительно свободной оси y-y , по табл. П.Б.16 находим Проверяем устойчивость стержня колонн относительно свободной оси y-y кН/см2< Ry =31 кН/см2; Общая устойчивость стержня колонны относительно свободной оси y-y обеспечена. Устойчивость одной ветви колонны относительно оси 1-1 кН/см2< Ry =31кН/см2.
Расчет соединительных планок. Принимаем высоту планок см, Толщину см. Условная поперечная сила для расчета планок Усилия в планках: кН; кН×см. Рисунок 20 – К расчету крепления планки Планки привариваем к полкам швеллеров угловыми швами kf = 10 мм. Проверка прочности швов выполняется в точке Б на совместное действие сдвигающей силы Fs и изгибающего момента Ms (рис. 20). Сварка полуавтоматическая в углекислом газе сварочной проволокой Св-08Г2С, кН/см2, кН/см2. Коэффициенты β f и β z берутся по таблице 5 прил. Б: , . Проверку выполняем только по металлу шва, так как . Момент сопротивления шва (точка Б) см3. Напряжения от сдвигающей силы Fs составляет кН/см2, где см – расчетная длина шва, прикрепляющего планку. Напряжения в точке Б от момента Ms равны кН/см2. Производим проверку прочности шва кН/см2< Rwf =21,5 кН/см2.
|
|||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-19; просмотров: 1017; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.173.233.176 (0.076 с.) |