3.2.1. Проверка устойчивости колонны
Вычисляют
момент инерции сечения
где
- момент инерции одной ветви относительно
оси
-
расстояние между осями, проходящими
через центры тяжести
ветвей.
Радиус инерции сечения
Гибкость
Рис.4 К расчету стержня сквозной колонны
Приведенную
гибкость
вычисляют
по формулам (11)-(12), а коэффициент
продольного изгиба
по формулам (1)-(3).
Проверка устойчивости колонны относительно свободной оси:
3.2.2. Расчет соединительных планок
Планки рассчитываются на условную поперечную силу
,
где - коэффициент продольного изгиба в плоскости элементов решетки (относительно оси у-у).
В курсовой работе условную поперечную силу можно определить по упрощенной формуле:
при
=
200
250
МПа
кН;
при
=
250
270
МПа
кН;
при
=
280
300
МПа
кН;
где
А – площадь сечения колонны в
.
Условная
поперечная сила, приходящаяся на систему
планок, расположенных в одной плоскости,
равна
,
где n - количество систем планок.
Расчет планок состоит в назначении их сечения и расчете прикрепления их к ветвям колонны. Расчет ведется на:
-
перерезывающую силу
;
-
изгибающий момент
,
Толщина
планки
назначается
в пределах
.
Ширина планки
принимается
равной
и
кратной 50мм. Длина планки равна
,
где
-
зазор между ветвями колонны (см.рис.4).
Чтобы избежать выпучивания планок, необходимо выдерживать следующие соотношения:
;
.
Сварные швы, прикрепляющие соединительные планки к ветвям колонны, проверяются по формулам:
-
по металлу шва
;
- по металлу границы сплавления
,
здесь
-
катет шва, задается конструктивно по
табл. 8, прил.
-
длина сварного шва,
.
3.3.4. Расчет соединительной решетки
Усилие сжатия в раскосе определяется по формуле:
где n – число систем решеток,
-
угол наклона раскоса к вертикали.
Требуемая
площадь сечения раскоса:
,
для
раскоса из одиночных уголков
По
требуемой площади
подбирают из сортамента (ГОСТ 8509-72 с
изм.) соответствующий уголок (но не менее
40
40
5
мм).
Проверка
устойчивости раскоса:
где
- коэффициент продольного изгиба,
определяемый по гибкости
,
здесь
-
расчетная длина раскоса (см. рис. 4б),
- минимальный радиус инерции сечения
раскоса (см. рис. 4 в).
Необходимая длина швов для прикрепления раскоса к ветви колонны:
- по металлу шва
,
но не более
,
- по металлу границы сплавления
,
но не более
,
4. Расчет и конструирование оголовка колонны
В курсовой работе необходимо законструировать и рассчитать шарнирное сопряжение балок с колоннами. При опирании главной балки на колонну сверху оголовок состоит из опорной плиты и ребер, поддерживающих плиту и передающих нагрузку на стержень колонны. Некоторые варианты конструктивных решений оголовка приведены на рис.5. При опирании главных балок на колонну сбоку вертикальная реакция передается через торцевое ребро балки на опорный столик (см. рис. 5,д).
Для случая передачи нагрузки через пристроганные торцевые ребра балок (см. рис.5, а, г) расчет оголовка ведется в следующей последовательности).