2.3 Расчет 2 варианта усиления.

Рис. 2. Схема симметричного усиления стойки трубами.

Характеристики стойки после усиления: А = 53,2 см²; =7586 см⁴; =402 см²; см; =11,94 см; ;

14

Определяем коэффициенты и :

Остаточный сварочный прогиб:

,

где - коэффициент прерывности шпоночного шва; , т. к. швы сплошные.

- коэффициент; ;

- коэффициент, зависит от вида сварки; для ручной сварки определяется по формуле:

;

- толщина шва;

- соответственно расстояние и коэффициент от оси х до центра тяжести соответствующего шва.

Полный прогиб усиленной стойки с учётом дополнительного прогиба сварки

.

Определяем расчётный эксцентриситет:

19

Для данного случая .

Приведенный эксцентриситет ;

.

Коэффициент снижения расчетного сопротивления для центрально-сжатого усиленного стержня [1, прил. 6, табл. 74]:

Проверка усиливаемого стержня на устойчивость:

Устойчивость усиливаемого стержня обеспечена.

Вычислим остаточный сварочный прогиб усиленной стойки.

Начальные напряжения в зоне сварных швов:

;

Определяем коэффициенты и .

; ;

;

.

Определяем коэффициент распределения температурного поля шва между основным стержнем и элементом усиления:

18

см⁴; 2,57 см; =97; см²; см.

кН;

кН.

Начальный прогиб стойки до усиления с учетом случайного эксцентриситета:

3,48 см.

Величина усилия, разгружающего стойку после усиления предварительно напряженными элементами

кН.

Случайное значение относительного начального эксцентриситета при , =0,25; см.

Прогиб стойки после ее разгрузки на 125 кН:

см

Величина прогиба:

см⁴ – для трубы диаметром 89х5.

см⁴.

см.

Определяем количество промежуточных хомутов из уравнения:

15

Эйлерова сила для труб усиления

кН.

К=1,57

Принимаем два хомута, устанавливаемые в третях длины стойки.

Определяем усилие самонатяжения хомутов при передаче усилия предварительного напряжения на усиливаемый стержень:

,

где f - стрелка выпучивания напрягаемого элемента под хомутом, определяемая для трубы

где см³; 13,2 см² – момент сопротивления и площадь сечения трубы диаметром 89х5;

кН

Проверяем устойчивость усиливаемого стержня в момент передачи на него усилия предварительного напряжения (поддомкрачивания с усилием N_y или отпуска затяжек элементов усиления).

16

Изгибающий момент, возникающий в усиливаемой стойке от самонатяжения хомутов:

кН/м.

Прогиб усиливаемой стойки от самонатяжения хомутов:

Эксцентриситет см

см.

Случайное значение начального относительного эксцентриситета усиливаемой стойки при ; .

Случайный эксцентриситет:

см.

Эквивалентный эксцентриситет:

см;

;

Условная гибкость

;

где МПа – расчетное сопротивление стали.

Коэффициент влияния формы сечения (для двутаврового сечения):

17