3.3 Конструктивный расчет несущих конструкций Расчет стойки рамы

Расчет стойки производим по частям, т.к. согласно эпюре внутренних усилий, на стойке присутствуют сжатые и растянутые участки.

Участок ав.

На участке АВ стойка работает как сжато-изгибаемый элемент. Расчетным является сечение В, т.к. там действует максимальный изгибающий момент и продольная сила (М_В и N_В^H), а также сечение ослаблено врезкой под подушку упора и отверстием под болт, диаметром 16 мм. (См. Рис.7).

Стойку проектируем из бруса сечением m_C x n_C :

m_c =l/28=12/28=42см,

n_c =mc/3=42/3=14,

mc=10,5см

mвр=10см.

Расчет на прочность, устойчивость без учета изгибающего момента и расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов производим согласно п.4.17, с учетом примечания 1,2,5 и п.4.18. СНиП II-25-80

1. Расчет на прочность сжато-изгибаемых элементов:

Расчетные геометрические характеристики F_РАСЧ и определяются с учетом ослабления поперечного сечения отверстием под болт и врезкой под подушку упора.

F_РАСЧ – площадь расчетного сечения нетто.

nc(mc-mвр-d)=

W_РАСЧ – расчетный момент сопротивления поперечного сечения.

M_Д – изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемый из расчета по деформированной схеме

;

ξ – коэффициент учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента;

φ – коэффициент продольного изгиба;

для древесины коэффициент А=3000;

λ – гибкость цельного сечения,;

l₀ – расчетная длина элемента,;

r_x – радиус инерции сечения элемента с максимальными размерами брутто,

тогда

k_H – поправочный коэффициент, равный

;

;

.

Недогруз 4,3%<10%

Рис.7

2.Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов

где n= 2 – для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования.

φ_М – коэффициент, определяемый по формуле [23; с.12]

где k_ф – коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке ℓ_Р, определяемый по табл.2. прил.4. [3]

При определении коэффициента продольного изгиба φ гибкость элемента рассчитываем из плоскости деформирования, т.е. относительно оси У.

т.к. λ<70  ,

Момент сопротивления сечения брутто:

 выбранное сечение проходит по устойчивости.

Участок вк

Участок ВК работает на растяжение с изгибом. Расчетное сечение – точка В, т.к. там действует максимальный момент М_В, продольная растягивающая сила N_В сверху, сечение ослаблено врезкой и отверстием под болт.

Расчет производится из условия:

где:

W_рас – расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента;

F_рас – площадь расчетного сечения нетто;

R_и – расчетное сопротивление изгибу;

М – расчетный изгибающий момент.

Расчет ригеля рамы.

Сечение ригеля принимаем:

n_P=n_C=14см , m_P≤m_C, m_P=38 см, т_вр =10см.

Расчет ригеля производим аналогично расчету стойки по участкам, в той же последовательности.

Участок кс

Расчет участка КС производим по самому нагруженному сечению С, ослабленному отверстием под болт и врезкой, N=21,21кН, М=26,75кНм

Расчет производим из условия:

Недогруз –6,4 %