Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Шпоры к ГОСам. 2 часть.1-20

.pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
03.03.2015
Размер:
1.3 Mб
Скачать

фланговыми, а перпендикулярно усилию лобовыми. По назначению: рабоч, связующ (конструктивн). По протяженности: сплошн, прерывистые (шпоночные). По положению в пространстве во время их выполнения: нижние, вертикальн, горизонтальн, потолочн. Сварка нижних швов наиб удобна, легко поддается механизации, дает лучшее качество шва, а потому при проектировании следует предусматривать возможность выполнения большинства швов в нижнем положении. Вертикальн, горизонтальн и потолочн швы в большинстве вып-ся при монтаже. Они плохо поддаются механизации, выполнить их вручную трудно, качество шва получается хуже, потому прим-е их в конструкциях следует по возможности ограничивать. Рис: а – стыковые; б – внехлестку (1-лобовые 2- фланговые); в – комбинированные ; г- угловые; д- тавровое.

2.14 Расчет соед-й, вып-х угловых швами (12.6-12.13[5])

Угловые швы прим-т в торц, угловых и нахлест соед-ях и опредют катетом k1, k2, вогнутостью m и выпуклостью g. М.б. как фланговыми, так и лобовыми. Фланговые швы, расположенные по кромкам прикрепляемого эл-та, параллельно действ-му усилию, вызывают большую неравном-ть распред-ия напряж-й по ширине эл-та. Неравномерно работают они и по длине. Лобовые швы передают усилия равномерно по ширине эл-та, но неравномерно по толщине шва. Нерав-ть работы шва по длине заставляет ограничивать расч длину шва на величину 4 катетов шва: lω4kf и 85βkf: lω85βkf, где kf катет, принимаемый не > величины 1,2t (kf 1,2t) и не < значений, указан в табл38 СНиП, t толщина наиб тонкого из свариваемых эл-тов. Размеры и форму сварных швов принимают с учетом п.12.6-12.13 [5].

Угловые швы рассчитывают независимо ориентации шва по отнию к действующему усилию. Усилие приним-ся равномерно

распределенным вдоль шва и рассм-ся возм-сть разрушения шва от условного среза по одному из 2 сечений: по мет-лу шва f и по мет-лу границы сплавления z. βz, βf коэф-т кач-ва шва по мет-лу границы сплавления и по мет-лу шва.

Условный срез по мет-лу шва:

 

 

 

N

 

 

 

γ

, где ηf напряж-я в

 

τ

 

 

 

 

R

γ

c

 

 

β

k l

 

 

 

f

 

ω

ωf

 

ωf γ

 

 

 

 

f

f

 

 

n

 

расч сечении по мет-лу шва; f

по табл34 [5]; Rwf расч сопр-ие

углового

шва

 

срезу

 

 

по

 

мет-лу

 

шва;

wf

- к-т усл-я

раб

шва;

приним-ся =1, кроме швов констр-й экспл-мых при низкой t; c

к-т усл-ия работы; n

 

к-т надеж-ти по назначению;

lw

расч

длина шва: l

ω

 

β

 

 

n

 

 

γ

 

1ñì

(1см на непроварку шва).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k R

 

γ

ωf

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

f

ωf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет шва на условные разрез по мет-лу границы сплавления:

τ

z

 

 

 

N

 

R

γ

 

 

γ

c ;

l

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

1ñì.

 

 

 

 

β

 

k l

 

 

 

ω

β

 

k R

 

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

z

ω

ωz

 

ωz γ

n

 

 

z

γ

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

ωz

 

ωz

 

 

 

 

 

Расчет сварных соед-ий с угловыми швами на действие момента в

пл-ти, перпендик-ой пл-ти располож-я этих

 

 

швов, произ-ся по 2 сечениям. Для

 

 

пространственн строит констр-й - длину шва в

 

 

неск-х плоскостях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Требуем

длина

 

шва

 

обушка

 

 

(прикреп-щие

обушок

фасонка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α Nγ n

 

γ

1ñì, kf=1,2t.

 

 

уголки к фасонке): lω 2β k R

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

ω

 

ω

 

 

c

 

 

 

 

 

 

перо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 α Nγ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Требуем длина шва пера:

 

lω 2β k R

γ

n γ

c

1ñì,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z ω

 

ω

 

 

 

kf=t-2, α – к-т распред-ия напряж-я м/у швом пера и швом обушка, прим-ся в зависимости от распол-ия уголка на фасонке. При расчете следует определить, какая из 2 проверок (по мет

шва/мет границы сплавления) будет иметь решающее значение. Для этого необх-мо сравнить: βf·Rωf>< βz·Rωz. Решающее значение будет иметь меньшее из величин.

2.15 Расчет изгибаемых эл-в мет констр-й. (5.12-5.23, 7.3, 7.6[5]) В

изгибаемых эл-тах возникает неск-ко видов напряж-я. Все случаи работы д.б. рассчитаны по предел сост-ям. Для 1-ой группы – вязкое или усталостное разрушение, потеря устой-ти, текучесть мат-ла. Для 2-ой группы – достижение предельных перемещ-й.

Виды напр-ий.

ζ"?" "η?"

"М"

Мmax

"Q"

σ – норм напр-ия, образуются от действия изгиб м-та; η – касат напр-ия,

образуются от действия попер сил; σlok – мест напр-ия, образуются в месте приложения крупной сосредоточ силы или опорной р-ии. Кроме того при расчете д.б. учтено совместное действие норм и касат напр-ий, под действием кот возникает сложное напряжен сост-ие, несущее в себе новые кач-ва.

1.Расчет по норм напр-ям. Расчет на проч-ть изгибаемых эл-тов, раб-щих в пределах упругих деф-ций, при изгибе в одной из главн пл-стей вып-ют

по формуле: σ

Ì

R

γc , M - изгиб мом, определенный по расч

 

W

y

γ

 

 

n,min

n

 

 

 

нагрузкам; Wn,min - мом сопр-ния ослабленного сечения, определенный по упругой стадии работы эл-та.

Расчет на проч-ть эл-тов с учетом развития пластич деф-ций, изгибаемых в

одной из главн пл-стей, вып-ют по формуле: σ

 

Ì

R

γ c, C1 - коэф, учит-

 

 

y

 

 

 

 

Ñ W

γ

n

 

1

n,min

 

ющий пластич работу стали. Учет пластич работы стали разреш-ся для издий из стали с пределом текучести ζуп530МПа, при соблюдении усл-ий надежного обеспечения общей и мест устой-ти кон-ций и возд-вии т-ко

статич нагрузок.

2.Расчет по касат напр-ям. Наиб. касат напр-ия приход-ся на нейтрал ось, на уровне к-ой и проверяют стенку балки при расчете. Знач-я касат напр-

ий в сеч-ях изгибаемых эл-тов д. удовлетворять усл-ию: τ QS R γc, Q -

J tω Sγn

попер сила от расч нагрузок; S - статич м-т брутто сдвигающейся части сеч- я, относит-но нейтрал оси; J - м-т инерции сеч-я относит-но нейтрал оси;

tw - толщ стенки балки.

3.Расчет по мест напр-ям. Мест сжимающ напр-я, возник-щие в местах прилож-я сосредоточ силы резко снижают мест устой-ть стенки. Поэтому в таких местах реком-ся устан-ть ребра жесткости. Если избавиться от местн

напряж-й невозм-но, то необх проверка по ф-ле: τ

P

 

R

γ c, P -

loc

 

 

y

 

 

 

t l

γ

n

 

ω ef

 

 

расч знач-е нагрузки; lef - условная длина распределения нагрузки, определенная из усл-й опирания. (Рис.), lef=b+2tf, b - ширина прилож-я

нагрузки; tf - толщ верхнего пояса балки.

4.При сложном напряженном сост-ии от совместного действия норм и касат напр-ний. Для стенок балок, раб-щих в пределах упругих деф-ций д.

вып-ся ОБА усл-я:

 

 

 

 

 

 

 

 

,

σ

 

- норм напр-ия ср пл-ти

2

 

2

 

2

 

 

 

 

σx

σxσy

σy 3τxy

 

γc

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,15R

 

 

 

 

 

τxy R

 

γc

 

 

 

 

yγn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sγ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

стенки, параллельные оси балки;

ζУ

- норм

напр-ия ср пл-ти стенки,

перпен-ные оси балки, в т.ч. σlok; ηXY - касат напр-ия в той же точке балки, для к-ых определ-ся норм напр-ия.

5.Проверка общей устой-ти. При располож-и нагрузки в пл-ти гл оси инерции, изгибаемый эл-т при потере устой-ти сначала изгиб-ся в своей пл-ти, а затем при достиж-и нагрузкой критич знач-я начинает закручиваться и выходить из пл-ти изгиба. Расчет на устой-сть балок двутаврового сеч-я, изгибаемых в пл-сти стенки и удовлетворяющих

рассм-ным ранее усл-ям, вып-ют по ф-ле: Ì

 

 

R

γ c, Wc - м-т сопр-ния

 

 

 

y

 

 

 

W

γ

n

 

b

c

 

 

для сжатого пояса; θb - коэф, снижения расч сопр-ний при изгибнокрутильной форме потери устой-ти балок, определяемый в соотв-и с прил. 7 СНиП. Проверка общей устой-ти балок не произ-ся, если: 1. Нагрузка передается ч/з сплошной жесткий настил, приваренный к верхнему поясу

балки. 2. Отн-ие расч длины балки lef к ширине сжатого пояса b не превышает знач-й, определяемых по ф-лам табл. 8 СНиП для балок двутаврового (симметричного) сеч-я и для балок с развитым сжатым поясом при усл-ии, что bраст0,75bсж

6.Потеря мест устой-ти. Прокатные профили запроект-ны так рац-но, что для них невозм-на потеря мест устой-ти. Поэтому такая проверка не произся. Составные эл-ты обязат-но проверяются на мест устой-ть. (Рис) Устой-ть стенок балок не треб-ся проверять, если условная гибкость стенки

удовлетворяет усл-ям:

 

 

 

 

 

 

 

 

, kпред=3,5 - при отсутствии

 

 

 

 

h

R

 

 

 

 

 

 

λ

ω

 

ef

 

 

y

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

E

ïðåä.

 

 

 

 

 

ω

 

 

 

 

местного напр-ия в балках с двусторонними поясными швами; kпред=3,2 - при отсутствии мест напр-ия в балках с односторонними поясными швами;

kпред=2,5 - при наличии мест напр-ия в балках с двусторонними поясными швами. При этом следует устан-ть попер осн ребра жесткости в соотв-вии с п. 7.10; 7.12 и 7.13 СНиП. Расчет на устой-ть стенок балок симметрич сечения, укрепленных т-ко попереч осн ребрами жесткости при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

наличии мест напр-ия,

опред-ют по ф-ле:

σ

 

 

σ

 

2

 

τ

2

cr

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lok

 

 

γ c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

 

σ

 

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lok,cr

 

 

cr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

норм

 

критич напр-ие.

Устой-ть полки балки

 

проверяют по отн-нию:

 

b

 

, kпред - опред-ся по ф-лам табл.30 СНиП.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ef

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

ïðåä.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ef

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Проверка упругих деф-ций. При работе соор-ий в балках м. появиться деф-ции, затрудняющие экспл-цию кон-ции. Деф-ции проверяют на упругой стадии работы кон-ции от возд-вия норм нагрузок, при этом

возник-щий прогиб не д. превышать предельно допустимый.

f

f

 

.

 

l

l

 

 

 

Относит прогиб: f

5 q l3

. Величина предельно допустимого прогиба эл-тов

f

 

l

384EJ

f

дана в СНиП «Нагрузки и воздействия».

 

 

 

 

l

 

 

 

2.16 Расчет внецентренно сжатых эл-в мет констр-й (5.24-5.32 [5]) Предельн сост-е по проч-ти внецентренно сжатых эл-тов констр-й при динамич возд-виях и эл-тов, вып-ных из стали высокой проч-ти (ζуп>530МПа), опред-ся достижением напряжениями расч сопр-ия. Расчет вып-ся в упругой стадии

работы мат-ла по ф-ле: N

x y

y x R

 

c, x, y -оординаты

 

 

 

M

M

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

A

J

J

γ

n

 

n

xn

yn

 

 

рассм-емой точки сеч-я относ-но его глав осей; N, Mx, My - абс знач-я продол силы и изгиб м-тов при наиб. неблагоприят их сочет-и; An - площадь сеч-я нетто; Jxn, Jynмоменты инерции сеч-я нетто относ-но главн осей.

Для эл-тов из пластичных сталей с пределом текучести ζуп530МПа, не подвергающихся непосредственному возд-вию динам нагрузок, предельное сост-е по проч-ти опред-ся с учетом развития пластических деф-ций. Расчет вып-ют по ф-ле:

 

N

 

2

 

 

M

 

 

 

 

M

 

, n, Cx, Cy - коэф-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

y

 

1

 

 

C W

 

R γ

 

C W

R γ

 

A R γ

 

 

 

 

c

c

 

n y

c

 

x xn,min y

y yn,min y

ты, принимаемые в соотв. с прил. 5 СНиП; Wxn,min и Wyn,minmin м-ты сопр-ия сеч-я нетто относ-но гл осей.

Расчет на устой-ть внецентренно сжатых эл-тов вып-т в пл-сти действия м-та (плоская форма потери устой-ти) и из пл-ти действия м-та (изгибно-крутильная форма потери устой-ти). Расчет на устой-ть эл-тов пост сеч-я в пл-сти действия м-та,

совпадающей с пл-стью симметрии вып-ют:

N R

γ c , φl - коэф.

 

 

 

y

 

 

 

 

A

γ

n

 

l

 

 

сниж-я расч сопр-ий при внецентренном сжатии, опред-ся в соотв. со знач-ями табл.74 и 75 СНиП II-23-81.

Расчет на устой-сть внецентренно сжатых эл-тов пост сечения из пл-сти действия м-та при изгибе их в пл-сти наиб. жесткости,

совпадающей с пл-стью симметрии, вып-ют по ф-ле:

N

R

γ c

 

, c

 

c A

yγ

n

 

 

y

 

 

 

 

- коэф., опр-мый согласно треб-ям п. 5.31 СНиП; φy - коэф., опрмый согласно п. 5.3 СНиП.

Внецентренно сжатые эл-ты, изгибаемые в пл-сти наим. жесткости, при усл-ии λ x λ y, проверяют на устой-ть из пл-сти

действия м-та как центрально сжатые стержни: N R

 

γ c,

φx

-

 

 

 

y

 

 

 

 

 

A

γ

n

 

 

 

x

 

 

 

 

 

коэф., приним-мый в соотв-и с п. 5.3 СНиП. При усл-и

 

λ

x

λ

,

 

 

 

 

 

 

 

y

проверка устойчивости из пл-сти действия мом-та не треб-ся.

2.17 Определение расч длины стержней мет фермы (6.1, 6.3, т.

11,12 [5]) В критическом сост-и потеря устой-ти стержней ферм возможна в люб направ-ии: как в пл-ти фермы, так и из пл-ти. Несущ сп-сть сж эл-тов зависит от их расч длины. Выпучивание стержня при потере устой-ти м. произойти в обоих направ-ях. Гибкие растянутые стержни м. провисать под действием собств. веса, вибрировать при динам нагрузках, поэтому их гибкость ограничивают.

Возможное искривление поясов фермы при потере устой-ти в ее пл-ти м. произойти м/у узлами. Поэтому, расч длина пояса в плсти фермы приним-ся равной его геом длине м/у центрами узлов: lef=l (lef - расч длина; l- геомет. длина). Расч длина пояса из пл-сти фермы в общем случае равна рас-ию м/у точками, закрепленными от смещения. Эл-тами, закреп-щими пояс, служат кровельные панели, связи, распорки.

При опред-ии расч длины эл-тов решетки учитывают жесткость узлов. Наиб. сопр-ние повороту узла оказ-ют растянутые стержни, т.к. их деф-ция от изгиба ведет к сокращ-ю рас-ия м/у узлами, а осн усилия эти рас-ия увеличивают. Сжатые стержни слабо сопрся изгибу. Деф-ции от поворота и осевого усилия направлены в одну сторону. Т.о., чем > растянутых стержней примыкает к узлу, тем > степень защемления рассм-емого стержня и < его расч длина. Влиянием сжатых стержней на защемл-е пренебрегают. Кроме того, степень защемления зависит от кон-ции узла (при наличии фасонки защем-е >). Т.о., для раскосов, за искл-ем опорного, ко-ый явл-ся эл-том верхнего пояса, и для стоек расч длина в пл-сти фермы: lef=0,8·l.

При потере устой-ти из пл-сти фермы, степень защем-ия зависит