2.5. Конструктивный расчет несущих конструкций

2.5.1. Расчет стойки рамы

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

На участке АВ стойка работает как сжато-изгибаемый элемент. Расчетным является сечение В, т.к. там действует максимальный изгибающий момент и продольная сила (и), а также сечение ослаблено врезкой под подушку упора и отверстием под болт, диаметром 16 мм (рисунок 8).

Стойку проектируем из бруса сечением .

Рисунок 7 – Сечение стойки

, принимаем ;

, принимаем ;

принимаем .

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 примечаний 1, 2, 5 и п.4.18. [3].

1. Расчет на прочность сжато-изгибаемых элементов производится по формуле:

, (2.7)

где - площадь расчетного сечения нетто, см², определяемая по формуле:

, (2.8)

;

.

- расчетный момент сопротивления поперечного сечения, см³.

.

- изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, , определяемый из расчета по деформированной схеме с учетом дополнительного момента, возникающего от несимметричной врезки:

, (2.9)

где - поправочный коэффициент (применяется, когда в шарнирно-опертых элементах эпюры изгибающих моментов имеют треугольное или прямоугольное очертание), определяемый по формуле:

, (2.10)

где - коэффициент, принимаемый равным 1,22 при эпюрах изгибающих моментов треугольного очертания (примечание 2 п.4.17 [3]).

- коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле:

, (2.11)

где - коэффициент продольного изгиба, определяемый в соответствии с п.4.3 [3] в зависимости от гибкости элемента.

Гибкость определяется в соответствии с п. 4.4 [3] по формуле:

, (2.12)

где - расчетная длина элемента, определяемая мо формуле:

, (2.13)

где - коэффициент приведения, принимаемый в соответствии с п.4.21 [3] в зависимости от закрепления участка АВ стойки (- при одном шарнирно-закрепленном и другом защемленном конце).

- радиус инерции элемента с максимальными размерами брутто соответственно относительно оси x:

;

Коэффициент определяется по формуле:

, (2.14)

где - коэффициент, принимаемый равным 3000 для древесины (п.4.3 [3]).

;

;

;

;

.

Процент недогруза:.

Рисунок 8 – Узел крепления подкоса

2. Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов производится по формуле:

, (2.15)

где - максимальный момент сопротивления брутто на рассматриваемом участке, см³;

.

- для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования;

- коэффициент, определяемый по формуле:

, (2.16)

где - коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке, определяемый по таблице 2 приложения 4 [3].

.

где - коэффициент продольного изгиба, определяемый в соответствии с п.4.3 [3] в зависимости от гибкости элементарасчетной длинойиз плоскости деформирования.

- радиус инерции элемента с максимальными размерами брутто из плоскости деформирования:

;

;

;

.

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 по в соответствии с п. 4.16 [3] по формуле:

(2.17)

.

Процент недогруза .