48.Конструкция и расчет стыков на высокопрочных болтах.

В таких стыках накладки сильно прижимаются болтами к стыкуемому элементу и усилия в элементе силами трения передаются на накладки. Каждый пояс перекрывается 3-мя горизонтальными накладками, стенка-2мя вертикальными.

Блты в стыке расставляют на минимальных растояниях друг от друга.

Расчет стыков поясов и стенки ведут раздельно. Момент распределяется между поясами и стенкой пропорционально их жесткостям.

Кроме моментов в стыке может действовать и поперечная сила, которая условно полностью передается на стенку и распределяется равномерно между всеми болтами.

V=Q/n, n- кол-во болтов на полунакладке.

Наибольшее усилие в крайних рядах болтов:

S=√(N_max²+V²)≤Q_bhk_тр

Расчет стыка поясов:

M_f =M · I_f / I_x, I_f - момент инерции поясов,

I_x - общий момент инерции

N_f = M_f /(h_ef+t_f) -усилие на один пояс

Кол-во болтов – n_тр= N_f /(Q_bh· K_тр· γ_c)

Q_bh – усилие воспринимаемое одним болтом

K_тр = 2- кол-во поверхностей трения соединяемых элементов

Полученное кол-во болтов ставим по каждую сторону от центра стыка.

Расчет стыка стенки:

M_ω = M · I_ω / I_x

Стык стенки проектируют так, чтобы усилия в наиболее нагруженном угле было меньше предельного значения.

N_max = M_ω /(m· a_max ·α) ≤ Q_bh· K_тр· γ_c

K_тр =

m – вертикальное число рядов на полунакладке

α – коэффициент стыка

Расстановка болтов (т.40 СП16)

49.Работа стали на сжатие.

Характер работы стали на сжатие зависит от соотношения l/в. Если l/в≤6, то стержень относится к коротким и его несушая способность будет определяться сопротивлением стали сжатию Rr.

Ϭ=N/A≤R_yγ_c

l- длина элемента

в - ширина сечения

Исчерпание несущей способности длинных гибких стержней, работающих на осевое сжатие происходит от потери устойчивости.

при достижении силой критического значения прямоугольная форма стержня престает быть устойчивой. Стержень изгибается в плоскости меньшей жесткости и в устойчивом состоянии будет новая криволинейная форма. Но при незначительном увеличении нагрузки искревления начинают быстро нарастать, и стержень меняет несущую способность.

Предельную сжимающую силу, соответствующую моменту потери устойчивости стержня называют критической.

Критическая сила для упругого центрально-сжатого, шарнирно-опертого по концам стержня впервые была определена Эйлером в 1704г

N_cr=π²EI_min/l_ef²

Критическое напряжение

Ϭ_cr=N_cr/A= π²EI_min/l_ef²A= π²Ei_min²/l_ef²= π²E/λ²

λ= l_ef /i_min

l_ef= lμ

Формула Эйлера справедлива при постоянном модуле упругости Е, т.е. при напряжения, непревы шающих предел пропорциональности.

Ϭ_cr≤ Ϭ_пц, при этом λ≥π√Е/ Ϭ_пц,

Центрально-сжатый стержень может потерять несщую способность от потери прочности и устойчивости.

1) Из условия прочности N_n= Ϭ_yA

2) Из условия устойчивости N_y= Ϭ_crA,

N_y= N_cr= N_n Ϭ_cr/ Ϭ_y

φ= Ϭ_cr/ Ϭ_y – коэффициент устойчивости при центральном сжатии. (φ=f(λ;R_y) т.Д1 СП16)

N_y= φ R_yγ_cA

50.Центрально сжатые колонны. Типы сечений. Область применения.

Область применения

-Колонны для поддержания междуэтажных перекрытий и покрытийздания

-Колонны на путепроводах

-Колонны на эстакадах

-Колонны в составе конструктивных элементов и комплексов тяжелых ферм и рам

-Колонны, как сжатые элементы вантовых систем. Классификация

По типу сечения:

- Сплошные

-Сквозные

По типу соединения:

-Сварные

-Клепаные

Основные элементы центрально-сжатых колонн:

-стрежень

-оголовок

-база

Требования, предъявляемые к колоннам:

-прочность

- устойчивость

- равноустойчивость

-экономичность

Условие равноустойчивости

λ_x=λ_y или l_х/i_x=l_y/i_y

Для симметричного двутавра:

при l_х=l_{y ,} в_f≈2h Т.к. такое сечение выполнить сложно, то принимают в_f ≈h.

Типы сечения колонн:

Сплошные стержни замкнутоо сечения

Сечения сквозных стержней

(ось х-материальная, ось у - свободна)