4.4 Проверка местной устойчивости стенки и пояса.

Для обеспечения местной устойчивости необходимо чтобы

/t_w=40/0,8=50<_uw

Условие гибкости стенки

==40/0,8=1,7

Отсюда наибольшая условная гибкость _uw определяется по формуле

_uw= 1,2+0,35²=1,2+0,35*1,7²=2,3

Принимаем _uw=2,3, тогда

/t_w=40/0,8=50<=67,4

Проверка обеспечена местной устойчивости.

При проверке местной устойчивости пояса при 0,84 отношение

=15,53

Т.к 12,57 15,53 – проверка обеспечена.

4.5 Обеспечение геометрических характеристик и гибкости сечения

Площадь сечения

А_ф=t_w+2t_f=40*0,8+2*36*1,4=132,8 см²,

Радиусы инерции:

см

см

Гибкости сечения

4.6 Проверка подобранного сечения на устойчивость.

_{По мак}симальной гибкости из _х и _{у - у}= 71, которая должна быть меньше предельной _u=120, определяем минимальный коэффициент продольного изгиба - _{, отсюда проверка устойчивости}

, или

5.Расчёт и конструирование стержня сквозной колоны

5.1 Расчётная схема и расчётная длина колонны.

Длина колонны равна

l_c=7,5-t_H-h_б.н-h_гл.б +h_i= 7,5-0.01-0.3-1.9+0.6=6,39

Расчетная длина колонны

l_ef=l_x=l_c=6,39 x1.0=6,39м

5.2 Расчет сечения стержня относительно материальной оси Х-Х

Требуемую площадь определяют по формуле

,

где продольная сила - расчётное усилие в колонне, равное

_{. Для сквозной колонны принимаем более высокую марку стали С375 с Ry=27кН/см.}

_Задаём ,т.к.

требуемый радиус инерции сечения

По сортаменту на прокатный профиль (таблица9 приложения 2) подбираем два швеллера №36 с характеристиками А_ф’=53,4см²,i_хф=14,2см, i_yф=3.1, I_y=513см⁴

Полная фактическая площадь сечения ветвей колонны

А_ф= А_ф’*2=2*53,4=106,8см²

Проверка устойчивости сечения стержня относительно материальной оси Х-Х

Находим по i_yф фактическую гибкость колонны по оси Х-Х

По =45 определяем фактический коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии(таблица 2 приложение 2)φ=0,870

, или

5.3 Расчет сечения относительно свободной оси у-у

_{Определение ширины сечения стержня колонны – размер bc}

_{Принимаем решетку колонны с планками, где приведенная ее гибкость}

_где - гибкость отдельной ветви относительно оси 1-1 принимаем

Исходя из условия равноустойчивости сечения сквозной колонны

==45

Из формулы _{находим гибкость сечения относительно осиy-y}

Радиус инерции сечения стержня колонны по оси у-у.

Используя стандартные соотношения размеров сечения и радиусов инерции (таблица 3 приложения 2) для сечения из 2-х швеллеров находим ширину сечения колонны

Принимаем =53см, что обеспечивает необходимый зазор между планками.

_{Проверка устойчивости сечения относительно свободной оси}

_{Предварительно назначаем размеры планок:}

_{Ширина планки}

_{а=(0,5/0,75)bc}

a = (0.5-0.75)53=26,5-35,33 см, принимаем а=30,0 см

толщину планки принимаем 1 см

длина планки

b_s=( b_s-2b₁+2*4.0)=(53-2*17,7)+8=25,6=30 см

Момент инерции в планке

I_пл=t*a³/12=1*30³/12=2250см³

Расчетная длина ветви

l_b==35*3.1=108,5 см

Момент инерции всего сечения относительно оси у-у.

Радиус инерции сечения стержня колонны по оси у-у.

Отсюда гибкость по оси у-у

Приведенная гибкость

т.к. ==45, то проверка напряжений не требуется.

Расчёт планок выполняется на условную поперечную силу . Её можно определить по таблице 5 приложение 2 как функцию от площади, т.е..

Условная поперечная сила, приходящаяся на одну планку, составляет

Сила ,срезывающая планку составляет

_{Где l=lb+a=113.1+30=143.1}

_{b=bc-2z0=53-2*2,68=47,64 см}

Момент , изгибающий планку в её плоскости, определяют по формуле

_{Для сварки планок полкам} полкам швеллеров принимаем высоту сварного шва . Принимаем сварку полуавтоматическую в среде углекислого газа сварочной проволокой Св-08ГА,(таблица 10 приложение 2)_,

_{Коэффициенты вида сварки}

Т.к. , то проверку выполняем по основному металлу сварного шва.

Проверка

_{Проверка обеспечена.}

Литература

1. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу металлические конструкции на тему «Балочная клетка» раздел 1 «Расчет прокатных и составных балок».

2. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу металлические конструкции на тему «Балочная клетка» раздел 2 «Расчет центрально сжатых стальных колонн»