Вопрос 38.

Алгоритм подбора поперечного сечения прокатной балки:

1.определяем группу конструкции и выбираем марку стали.

2.подсчитываем нормативные нагрузки,устанавливаем расчётную схему,определяемM_max,Q_max.

M_max=q*l²/8; Q_max =q*l/2

3.вычисляем требуемые моменты сопротивления из условия прочности при изгибе:

G=M/W Ry* ϒ_c / ϒ_n;W_тр=M_max* ϒ_n/Ry* ϒ_c

4.по сортаменту принимаем профиль сW≥W_тр

5.выполняем проверку прочности принятого сечения:

-по нормальным напряжениям

G=Mmax/W Ry*ϒ_c / ϒ_n

-по касательным напряжениям

Ʈ=Qmax*S/Ix*b Rср*ϒ_c / ϒ_n

6.выполняют проверку жесткости принятого сечения

f/l f_пред/l

Вопрос 39.

Подбор сечений сварных балок производят в следующем порядке.

1.Wтр=M/Ry*ϒ_c

2.устанавливаем оптимальную высоту балки-hopt=1.3 W/t_w ,где t_w-толщина стенки

Минимальная высота hmin=R_y*l²/5.65*E*f_cr

3.прочность стенки балки на срез от максимальной поперечной силы- Ʈ=Q/t_w*h_w R_s* ϒ_c

4.требуемый момент инерции балки-I=W*h_w/2

5.требуемая площадь сечения-A_f=2(I-t_w*h³_w/12)/h_w²

6.k_f=T/R_wf*ϒ_wf*2*β_f

Где T-сдвигающее усилие,приходящееся на единицу длины швов T=Q*S_f/I

Толщина шва примен.не менее толщины стенки и не менее 6мм.

Поперечное сечение условной стойки примен. Состоящим из сечений опорных ребер жесткости и части стенки балкт длиной не более 0,65*t_w E/R_y с каждой стороны опорных рёбер.

Узкая длинная балка, не раскрепленная в боковом направлении и нагруженная сверх определенного предела, может потерять устойчивость и выкрутиться, получив большие отклонения в плане. Это явление называется потерей общей устойчивости балки, а та нагрузка и те напряжения, при которых начинается потеря общей устойчивости, называются критическими.

Местное выпучивание отдельных элементов конструкций под действием нормальных (сжимающих) или касательных напряжений называется потерей местной устойчивости. В балках потеря местной устойчивости пояса или стенки часто является основной причиной потери несущей способности. Стенка балки может потерять устойчивость от воздействия касательных или нормальных напряжений, а также и от совместного их действия

Вопрос 40.

Усилие в ферме определ. методом вырезания узлов, либо методом Реттера

N1,N2,N5-растяжение

N3,N4-сжатие

1) определение расчётной длины

При растяжении:l_efx=l_{геометр};l_efy=l_{геометр}

При сжатии:l_efx=0.8*l_{геометр};l_efy=l_{геометр}

2) определ. требуемой площади сечения

При растяжении:G=N/A_n R_y*ϒ_c / ϒ_n; А_тр=N*ϒ_n/R_y*ϒ_c; ϒ_c=0,95ϒ_n=1

При сжатии:G=N/ *A R_y*ϒ_c / ϒ_n;А_тр=N*ϒ_n/ *R_y*ϒ_c; ϒ_c=0,8ϒ_n=1

3) подбор сечения элементов производится по сортаменту с площадью А Атр

4) проверка несущей способности принятого сечения

При растяжении:G=N/A_n R_y*ϒ_c / ϒ_n

При сжатии:G=N/ *A R_y*ϒ_c / ϒ_n

5) проверка гибкости стержней

При растяжении: λ_x=l_efx/i_x [λ];[λ]=400

При сжатии:λ_x=l_efу/i_у [λ]; [λ]=120

Вопрос 41

Расчёт и конструирование стержня металлической колонны сплошного сечения

Колонной называется вертикальный стержень,работающий на сжатие и передающий давление на фундамент.

Общий план расчёта:

1 В зависимости от конструкции башмака и оголовка устанавливают расчётную схему колонны и вычисляют её расчётную длину.

l_{ef =}l*µ

2 производят предварительный подбор сечения колонны

3 выполняют окончательный расчёт предварительно подобранного сечения

4 рассчитывают и конструируют башмак и оголовок колонны.

Расчет прочности выполняется по формуле:

σ (сигма) = N/ A_n ≤R_y*y_c/y_n

где N — наибольшее растягивающее усилие, действующее на элемент;

Аn — площадь сечения нетто

R — расчетное сопротивление стали, взятое по пределу текучести;

y_c— коэффициент условия работы.

y_n- коэффициент ответственности по назначению здания

Расчет на устойчивость выполняют по формуле:

σ (сигма)=N/ φA_n≤R_y*y_c/y_n

φ- коэффициент продольного изгиба.

Проверка гибкости выполняется по формуле

λ =l_ef/i≤[λ]

А_тр=N*y_n/φ*R_y*y_c

Конструирование колонн ведут на основании выполненных расчетов. Конструированиезаключается в уточнении некоторых размеров, полученных из расчета и проектированияэлементов колонны и их соединений, и составлении рабочих чертежей. В стальных колоннахярко выражены все три элемента: оголовок, стержень и база.

расчётная схема колонны

Рисунок 1 – колонна сплошного сечения

1. оголовок

2. стержень

3. база

Р исунок 2– оголовок