4.4 Проверка сечения относительно свободной оси

Расчетная длина ветви

. (4.6)

Гибкость ветви, принятая ранее ₁ = 30, тогда см. Принимаемсм. Расстояние между осями планок равносм.Принимаемсм

Принимаем сечение планок и определяем момент инерции планок

. (4.7)

Для объединения ветвей колонны назначаем предварительно планки размером (0.6·46=27,6) см. Назначаем толщину планок (1/30)·28=0.94 см. Собственный момент инерции планок см⁴.

Определяем геометрические характеристики сечения колонны относительно оси у – у

см⁴.

Радиус инерции сечения стержня относительно свободной оси и гибкость стержня колонны относительно свободной оси вычисляем по формулам ; (l – длина колонны).

Гибкость ветви колонны .

Для вычисления приведенной гибкости относительно свободной оси необходимо проверить отношение погонных жесткостей планки и ветви (размеры берем из рисунка 4.1), т.е.

. (4.8)

.

Следовательно приведенная гибкость колонны относительно свободной оси определяем по формуле

.

Так как <, то устойчивость колонны относительно свободной оси обеспечена.

Рисунок 4.1 – Стержень колонны с планками

4.5 Расчет соединительных планок

Планки в центрально-сжатых сквозных колоннах рассчитываем на условную поперечную силу, возникающую при продольном изгибе. Эта сила возникает в результате изгиба стержней при потере ими устойчивости. Условную поперечную силу следует распределять поровну между планками, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производится проверка устойчивости (рисунок 4.2). Расчет планок состоит в проверке их сечения и расчете прикрепления их к ветвям.

Условную поперечную силу определим по формуле:

кН;

Поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани кН.

Изгибающий момент и поперечная сила в месте прикрепления планки

кНсм; кН.

Рисунок 4.2 – К расчету планок

Принимаем катет шва примерно равным толщине планки мм.

Определяем, какое из сечений швов по прочности, по металлу шва или по границе сплавления, имеет решающее значение.

При ручной сварке по таблице 4.6 [7]принимаем электроды Э50А, а по типу электродов из таблицы 4.7 [7] устанавливаем значениеМПа. Значения коэффициентов и устанавливаем по таблице 2.3. Вычисляем расчетное сопротивление угловых швов по прочности (по металлу границы сплавления) МПа.

По наименьшему из произведений или ведем проверку прочности.

Прочность шва, прикрепляющего планку к ветви колонны, проверяем по равнодействующему напряжению от момента и поперечной силы по металлу шва

, (4.9)

где и - коэффициенты условий работы сварного соединения, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I₁, I₂, II₂ и II₃, для которых при МПа (4200 кг/см²) и - для всех сталей.

кН/см².