книги из ГПНТБ / Майзель В.С. Сварные конструкции учебник

В интервале: 0,4 < а < 0,8 наибольшее значение отношения h0/s определяется по линейной интерполяции.

Кроме проверки на устойчивость внецентренно сжатые стержни должны быть проверены еще и на прочность.

Прочность сплошностенчатых внецентренно сжатых элементов, не подвергающихся непосредственному воздействию динамических нагрузок, проверяется по формуле

з

(7.23)

где N, Мх и Му — абсолютные значения продольной силы и из­

гибающих моментов относительно осей хх и уу\ Wx и Wny — пла­ стические моменты сопротивления сечений относительно осей хх и уу (которые не должны превышать соответствующие значения упругих моментов сопротивления более чем на 20%).

Для сквозных внецентренно сжатых элементов прочность про­ веряется по формуле

Различная структура формул (7.23) и (7.24) является резуль­ татом разницы в основных расчетных установках для проверки прочности в сечениях сплошных и составных стержней. Проверка прочности стержней со сплошными сечениями производится с уче­ том пластических деформаций, тогда как при расчете составных стержней учитываются только упругие деформации. Это согласуется с особенностями условий работы стержней указанных двух типов. Стержни со сплошным сечением значительно меньше по высоте, чем стержни с составным сечением, и поэтому пластические дефор­ мации у стержней первого типа являются более значительными.

Структура формулы (7.24) для проверки прочности составных стержней выражает собой простое суммирование напряжений от

продольной силы и изгибающих моментов, что соответствует прин­ ципу независимости проявления влияния различных силовых факторов в упругой стадии работы.

В упругопластической стадии работы принцип независимости действия различных силовых факторов неприменим. Влияние продольного усилия в этих условиях является более значитель­ ным, чем изгибающих моментов, что и находит отражение в струк­ туре формулы (7.23), в которой степень первого члена является более высокой.

Соединительные решетки или планки составных внецентренно сжатых стержней должны рассчитываться на условную попереч­ ную силу, как и составные центрально сжатые стержни. Однако внецентренно сжатые стержни могут воспринимать и действитель­ ную поперечную силу. В таком случае расчет соединительных элементов должен производиться на большую из этих сил. При этом, если действительная поперечная сила больше условной, применять соединительные планки не рекомендуется.

§ 33. ДЕТАЛИ И УЗЛЫ СВАРНЫХ КОЛОНН

База колонны (рис. 7.8) имеет опорную плиту, через которую происходит распределение нагрузки на фундамент.

Размеры опорной плиты центрально сжатой колонны опреде­ ляются в зависимости от расчетного сопротивления материала

фундамента сжатию /?ф. При определении площади плиты пред­ полагается, что давление на фундамент передается по всей опорной поверхности равномерно

(7'25) где N — расчетное усилие в колонне; — расчетное сопротив­

ление сжатию материала фундамента.

Для бетонного фундамента # ф = 50-7-80 кгс/см2.

Плита воспринимает давление со стороны фундамента и рабо­ тает на изгиб.

Обычно толщину плиты принимают в пределах 16—40 мм. Размеры косынок или траверсы определяются по конструктив­ ным соображениям с учетом размещения сварных швов, через

которые передается усилие от стержня колонны.

База внецентренно сжатой колонны передает на фундамент давление неравномерно. При расчете необходимо проверить усло­ вие передачи давления на фундамент со стороны наибольших

Рис. 7.9. Конструкции оголовков: а — при опирании балок сверху; б — при опирании через консоль

сжимающих напряжений. При этом наибольшее сжимающее напряжение у края плиты не должно превышать расчетное сопро­ тивление бетона сжатию.

Для закрепления плиты в фундаменте ставятся анкерные болты, которые воспринимают растягивающие усилия, возника­ ющие во внецентренно сжатых колоннах. Диаметр анкерных болтов принимается не менее 25 мм. С каждой стороны базы ста­ вится не менее двух болтов.

Для упрощения монтажных работ прикрепление базы колонны к фундаменту осуществляется через траверсы, которым придают несколько большую длину, чем опорной плите. При этом площадь опирания колонны располагается между болтами, что обеспечи­ вает возможность предварительной установки фундаментных бол­ тов, которые затем заводятся в боковые прорези траверс и закреп­ ляются в них посредством накладных шайб, привариваемых к траверсам после окончания сборки.

Оголовок колонны выбирается в зависимости от типа сопря­ жения колонны с балкой.

В случаях, когда балка передает только вертикальные на­ грузки, прикрепление является наиболее простым и удобнійм для монтажа. Свободное опирание балок сверху (рис. 7.9, а) произ­

При этом в соответствии с формулой (7.4) необходимая гиб­ кость стержня относительно оси уу должна быть

Необходимый радиус инерции сечения стержня относительно оси уу будет равен

Г« = 53 = 15*1 СМ>

В соответствии с табл. 7.3 для сечения из двух швеллеров будем иметь гу = 0 ,6 Ь, следовательно, расстояние между швелле­ рами должно быть

Для проверки принятых размеров находим характеристики сечения:

Для расчета соединительных планок в соответствии с табл. 7.5 находим условную поперечную силу

Qycn = 20/ 7 = 20 -93 = 1860 кгс = = 1,86 тс = 1,86 10- 2 МН.

В соответствии с формулой (7.8) перерезывающая сила и из­ гибающий момент, действующие на одну планку, будут:

2. По условиям выбора возможно меньшей толщины стенки при одновременном обеспечении ее местной устойчивости для раз­ меров стенки двутаврового сечения могут быть намечены следу­ ющие варианты:

s/zCT= 0,6-45 см2; s/zcx = 0 , 8 • 60 см2.

В качестве первого приближения можно принять размеры стенки по второму варианту.

Руководствуясь данными табл. 7.3, для данного случая можно принять следующее ориентировочное значение радиуса инерции:

где г — радиус инерции сечения; утах— наибольшее расстояние от центра тяжести сечения до крайнего волокна.

Пластический момент сопротивления сечения в плоскости действия момента

Таким образом, подобранное сечение удовлетворяет также условиям прочности.