2.5.2. Расчет ригеля рамы

На участке СО ригель работает как сжато-изгибаемый элемент. Расчетным является сечение С, т.к. там действует максимальный изгибающий момент и продольная сила (М_С и N_С^В), а также сечение ослаблено врезкой под подушку упора и отверстием под болт, диаметром 16 мм.

Ригель проектируем из бруса сечением m_Р x n_Р.

Рисунок 9 – Сечение ригеля

;

принимаем ;

.

1. Расчет на прочность сжато-изгибаемых элементов:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Процент недогруза: .

2. Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов.

;

;

(для элементов, имеющих закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования);

;

;

;

;

.

Участок КС работает на растяжение с изгибом. Расчетное сечение – точка С, т.к. там действует максимальный момент М_С, продольная растягивающая сила N_С снизу, сечение ослаблено врезкой и отверстием под болт.

Расчет производится по в соответствии с п. 4.16 [3]:

.

Процент недогруза .

2.5.3. Расчет подкоса

Ширина распорки: .

Высота распорки: _.

Толщина накладки:.

Высота накладки: .

Рисунок 10 – Сечение подкоса

Расчет подкоса на осевое сжатие производим как составного элемента на податливых связях, часть ветвей которых не оперты по концам. Т.к. распорка непосредственно воспринимает сжимающие усилия в подкосе, а накладки лишь повышают ее устойчивость при продольном изгибе, то подкос рассчитываем как сжатый стержень с неравномерно нагруженными ветвями (п. 4.7 [3]).Накладки крепятся к распорке при помощи гвоздей, размеры которых определяются расчетом.

1. Расчет на прочность производится по формуле:

, (2.18)

где - площадь сечения опертых ветвей, см².

;

условие прочности выполняется.

2. Расчет на устойчивость относительно оси Х, перпендикулярной швам сплачивания производится по формуле:

, (2.19)

где - коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента.

Гибкость подкоса определяется относительно оси Х определяется по формуле:

, (2.20)

где - коэффициент приведения, определяемый в соответствии с п. 4.21 [3] в зависимости от закрепления подкоса.

- радиус инерции сечения подкоса с максимальным размерами брутто относительно оси Х, см, определяемый по формуле:

, (2.21)

где - момент инерции сечения, см⁴, определяемый по формуле:

, (2.22)

где - моменты инерции поперечных сечений соответственно опертых и неопертых ветвей.

;

;

.

Процент недогруза .

3. Расчет на устойчивость относительно оси Y, параллельной швам сплачивания.

Устойчивость составных центрально сжатых стержней относительно оси Y проверяется с учетом сдвигов по швам, возникающих вследствие податливости соединений, по формуле:

, (2.23)

где - коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента.

Гибкость составных элементов определяется с учетом податливости соединений по формуле:

, при , (2.24)

где – гибкость подкоса относительно оси У.

–гибкость отдельной ветви.

Гибкость подкоса определяется относительно оси Y определяется по формуле:

, (2.25)

где - коэффициент приведения, определяемый в соответствии с п. 4.21 [3] в зависимости от закрепления подкоса.

- радиус инерции сечения подкоса с максимальным размерами брутто относительно оси Y, см, определяемый по формуле:

, (2.26)

где - момент инерции сечения, см⁴, определяемый по формуле:

, (2.27)

где - моменты инерции поперечных сечений соответственно опертых и неопертых ветвей.

;

;

;

;

.

определяется по формуле:

, (2.28)

где - высота сечения, см ();

- ширина сечения, см ();

- количество швов ();

- расчетное количество срезов связей в одном шве на 1 м. элемента (). Необходимо выбрать такую расстановку гвоздей, чтобы выполнялось условие, где- расчетная длина ветви - это расстояние между гвоздями в подкосе при встречной забивке.

- расчётная длина подкоса, м;

- коэффициент податливости соединений, определяемый по табл. 12 [3]:

, (2.29)

где - диаметр гвоздя, см.

Диаметр гвоздя подбирается из условия:

, (2.30)

Минимальная длина гвоздя:

, (2.31)

где - количество швов, пробиваемых гвоздем;

Максимальная длина гвоздя:

, (2.32)

Принимаем гвозди согласно ГОСТ 4028-63.

, принимаем ;

;

;

, принимаем ;

;

- расстояние между гвоздями в подкосе при расстановке: 2 гвоздя на 1 метр подкоса.

;

;

;

.