18. Потеря устойчивости изгибаемых элементов

При изгибе в балке образуется две зоны: сжатая и растянутая. При достижении нагрузкой значения N_cr сжатая часть может потерять устойчивость, выпучивание произойдет перпендикулярно плоскости изгиба. Это вызовет горизонтальный прогиб всей балки и стесненное кручение.

При проверке устойчивости максимальные напряжения от изгиба сравниваем с критическими напряжениями:

Формула для проверки устойчивости изгибаемых элементов, принятая в нормах проектирования

, где – коэффициент понижения напряжений при потере устойчивости изгибаемых элементов, коэффициент устойчивости балки.

39.Расчет безраскосной решетки (планок)

Решетки составных стержней работают на поперечную силу при продольном изгибе. Эта поперечная сила возникает в результате изгиба стержней при потере ими устойчивости или при случайном эксцентриситете. Поэтому планки рассчитыват на условную поперечную силу:

продольное усилие; коэффициент продольного изгиба для расчета в плоскости планок;

распределяют поровну между плоскостями в которых устанавливаются планки.

Колонна с безраскосной решеткой представляет собой рамную систему, все элементы которой при общем прогибе колонны изгибаются по S-образным кривым. При одинаковом расстоянии между планками и одинаковом их сечении можно принять, что нулевые точки моментов расположены:

-в ветвях колонны – посередине расстояния между планками

-в планках – в середине длины планки.

В нулевых точках действуют поперечные силы, возникающие от изгиба стержня.

Расстояние между планками определяется принятой гибкостью ветви и радиусом инерции ветви где расстояние между планками в свету.

Расчет планок состоит в проверке их сечения и расчете их прикрепления к ветвям. Планки работают на изгиб от действия перерезывающей силы , которая определяется из условия равновесия вырезанного узла:

_{, где b- расстояние между ветвями в осях.}

_{О тсюда сила среза планки:}

_{Изгибающий момент в планке:}

Ширина планок

Толщина планок

Планки прикрепляются внахлестку угловыми швами, планки заводят на ветви на 20-30мм. Прочность углового шва определяется равнодействующей напряжений от изгибающего момента и поперечной силы.

По металлу шва:

_где По металлу границы сплавления:

_где

40.Конструирование и расчет базы центрально-сжатой сплошной и сквозной колонн.

База колонны служит для распределения сосредоточенного давления от стержня колонны равномерно по площади отпирания на фундамент и обеспечивает закрепление нижнего конца колонны в соответствии с принятой расчетной схемой.

Базы центрально-сжатых колонн могут быть шарнирные (а, б, в) и жесткие (г, д). Особенностью шарнирных является крепление анкерными болтами непосредственно за опорную плиту. Для равномерной передачи давления на опорную плиту устанавливают траверсы (б, в) и ребра.

Жесткие базы (г, д) имеют не менее четырех анкерных болтов, которые крепятся к траверсам.

Обычно базы колонн устанавливаются на 500-1000 мм ниже отметки пола и обеспечивают для защиты от коррозии.

РАСЧЁТ: 1.Находят требуемую площадь плиты ;

где – расчетное сопротивления бетона; – призменная прочность бетона; – площадь опорной плиты; – площадь поверхности фундамента. Коэф γ задается в пределах 1,2-1,5.

2. Определив, , устанавливают ширину плиты B, которая зависит от принятой конструкции башмака и условия размещения анкерных болтов. Чтобы плита не получилась слишком толстая, ее консольную часть (размер C) принимают не более 100-120 мм. = 10-16 мм.После этого находят длину плиты .

3.Толщину плиты определяют, исходя из условия ее работы на изгиб. Нагрузкой на плиту является равномерное опорное давление фундамента , а ее опорами – траверсы, ребра базы и стержень колонны. Вся площадь опорной плиты может быть расчленена на отдельные участки по условиям опирания: 1 – консольные; 2 – опертые по трем сторонам; 3 – опертые по четырем сторонам.

Изгибающий момент в плите на участке (1)

Изгибающий момент в плите на участке (2)

, где – определяется по таблицам; b- длина свободной стороны участка.

Изгибающий момент в плите на участке (3)

, где – определяется по таблицам; - длина короткой стороны участка.

Толщину плиты определяют по наибольшему изгибающему моменту.

, отк .

4.Траверсу рассчитывают, как двухконсольную балку, нагруженную равномерно рас­пределенной нагрузкой и опирающейся на полки колонны. Изгибающий момент и поперечную силу консоли траверсы определяют по формулам:

;

Проверка прочности траверсы на изгиб и срез по формулам

; ,

где . Катет швов, прикрепляющих траверсу к полкам колонны, определяется по формуле

.

5.Расчет швов, прикрепляющих элементы базы к плите.

При конструктивном решении базы с фрезеровкой торца все давление колонны на плиту передается непосредственным контактом соприкасающихся поверхностей, и швы, прикрепляющие элементы базы к плите, рассчитываются на условную силу, равную 15% общего давления F:

.