![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Кубанский государственный аграрный университет
- •2.1. Первый вариант – нормальный тип балочной клетки
- •2.2. Второй вариант – усложнённый тип балочной клетки
- •3. Расчёт и конструирование главной балки.
- •3.2. Определение высоты главной балки.
- •3.3. Подбор сечения главной балки.
- •3.4. Изменение сечения главной балки.
- •3.5. Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки
- •3.6 Проверка прочности поясных швов
- •3.7 Конструирование и расчёт опорной части балки.
- •4.Расчёт и конструирование стержня сплошной колонны
- •4.1 Расчётная схема и расчётная длина колонны.
- •4.2 Опредление требуемой площади сечения и радиуса инерции
- •4.3 Компоновка поперечного сечения
- •4.4 Проверка местной устойчивости стенки и пояса.
- •5.3 Расчет сечения относительно свободной оси у-у
4.4 Проверка местной устойчивости стенки и пояса.
Для обеспечения местной устойчивости необходимо чтобы
/tw=40/0,8=50<
uw
Условие гибкости стенки
=
=40/0,8
=1,7
Отсюда наибольшая
условная гибкость
uw
определяется
по формуле
uw=
1,2+0,35
2=1,2+0,35*1,72=2,3
Принимаем
uw=2,3, тогда
/tw=40/0,8=50<
=67,4
Проверка обеспечена местной устойчивости.
При проверке
местной устойчивости пояса при 0,84
отношение
=15,53
Т.к 12,57
15,53 – проверка
обеспечена.
4.5 Обеспечение геометрических характеристик и гибкости сечения
Площадь сечения
Аф=tw+2
tf=40*0,8+2*36*1,4=132,8
см2,
Радиусы инерции:
см
см
Гибкости сечения
4.6 Проверка подобранного сечения на устойчивость.
По максимальной
гибкости из
х
и
у
-
у= 71, которая
должна быть меньше предельной
u=120,
определяем минимальный коэффициент
продольного изгиба -
,
отсюда проверка устойчивости
,
или
5.Расчёт и конструирование стержня сквозной колоны
5.1 Расчётная схема и расчётная длина колонны.
Длина колонны равна
lc=7,5-tH-hб.н-hгл.б +hi= 7,5-0.01-0.3-1.9+0.6=6,39
Расчетная длина колонны
lef=lx=lc=6,39 x1.0=6,39м
5.2 Расчет сечения стержня относительно материальной оси Х-Х
Требуемую площадь определяют по формуле
,
где продольная
сила
-
расчётное усилие в колонне, равное
.
Для сквозной колонны принимаем более
высокую марку стали С375 с Ry=27кН/см.
Задаём
,т.к.
требуемый радиус инерции сечения
По сортаменту на прокатный профиль (таблица9 приложения 2) подбираем два швеллера №36 с характеристиками Аф’=53,4см2,iхф=14,2см, iyф=3.1, Iy=513см4
Полная фактическая площадь сечения ветвей колонны
Аф= Аф’*2=2*53,4=106,8см2
Проверка устойчивости сечения стержня относительно материальной оси Х-Х
Находим по iyф фактическую гибкость колонны по оси Х-Х
По
=45
определяем фактический коэффициент
продольного изгиба при центральном
сжатии(таблица 2 приложение 2)φ
=0,870
,
или
5.3 Расчет сечения относительно свободной оси у-у
Определение ширины сечения стержня колонны – размер bc
Принимаем решетку колонны с планками, где приведенная ее гибкость
где
-
гибкость отдельной ветви относительно
оси 1-1 принимаем
Исходя из условия равноустойчивости сечения сквозной колонны
=
=45
Из формулы
находим
гибкость сечения относительно осиy-y
Радиус инерции сечения стержня колонны по оси у-у.
Используя стандартные
соотношения размеров сечения и радиусов
инерции (таблица 3 приложения 2) для
сечения из 2-х швеллеров находим ширину
сечения колонны
Принимаем
=53см,
что обеспечивает необходимый зазор
между планками.
Проверка устойчивости сечения относительно свободной оси
Предварительно назначаем размеры планок:
Ширина планки
а=(0,5/0,75)bc
a = (0.5-0.75)53=26,5-35,33 см, принимаем а=30,0 см
толщину планки принимаем 1 см
длина планки
bs=( bs-2b1+2*4.0)=(53-2*17,7)+8=25,6=30 см
Момент инерции в планке
Iпл=t*a3/12=1*303/12=2250см3
Расчетная длина ветви
lb==35*3.1=108,5
см
Момент инерции всего сечения относительно оси у-у.
Радиус инерции сечения стержня колонны по оси у-у.
Отсюда гибкость по оси у-у
Приведенная гибкость
т.к.
=
=45,
то проверка напряжений не требуется.
Расчёт планок
выполняется на условную поперечную
силу
.
Её можно определить по таблице 5 приложение
2 как функцию от площади
,
т.е.
.
Условная поперечная сила, приходящаяся на одну планку, составляет
Сила
,срезывающая
планку составляет
Где l=lb+a=113.1+30=143.1
b=bc-2z0=53-2*2,68=47,64 см
Момент
,
изгибающий планку в её плоскости,
определяют по формуле
Для сварки
планок полкам полкам
швеллеров принимаем высоту сварного
шва
.
Принимаем сварку полуавтоматическую
в среде углекислого газа сварочной
проволокой Св-08ГА,(таблица 10 приложение
2)
,
Коэффициенты
вида сварки
Т.к.
,
то проверку выполняем по основному
металлу сварного шва.
Проверка
Проверка обеспечена.
Литература
Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу металлические конструкции на тему «Балочная клетка» раздел 1 «Расчет прокатных и составных балок».
Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу металлические конструкции на тему «Балочная клетка» раздел 2 «Расчет центрально сжатых стальных колонн»