![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Стержень колони проектуємо зі сталі С275 з розрахунковим опором Ry=270 МПа.
7.3.1. Розрахунок колони відносно матеріальної осі Х1-Х1 (рис. 9)
Рис. 8 Розрахункова схема колони
Прийнявши попередньо гнучкість колони λ=50<λu=120, за табл. 72 [1] визначаємо коефіцієнт φ=0,840.
Необхідний радіус інерції перерізу колони згідно з прийнятою гнучкістю:
іх1=lx1/λ=610/50= 12,2см.
Необхідна площа перерізу вітки колони:
А1=N/(2·φ·Ry·γc)= 3786,2 /(2·0,840·27·1)=83,5 см2.
За необхідними площею перерізу вітки А1=83,5 см2 і радіусом інерції іх1=12,2см з таблиць сортаменту(дод.1 табл.2 [5]) приймаємо прокатний двотавр 45 з геометричними характеристиками:
Аb=84,7 см2, Іх=27696см4, Іy=808 см4, іх=18,1 см, іy=3,09 см, bf=160 мм, tf=14,2мм, tw=9 мм.
Перевірка стійкості підібраного перерізу колони відносно матеріальної осі Х1-Х1, для чого:
обчислюємо гнучкість колони: λх1 = lx1/ix1 = 610/18,1 = 33,7< λu=120;
залежно від λх1 = 33,7 і Ry = 270 МПа з табл. 72 [1] приймаємо коефіцієнт φ=0,912 і перевіряємо стійкість колони:
σ = N/(2·φ·Ab) = 3786,2/(2·0,912·84,7) = 24,53кН/см2=245,3 МПа < Ryγc =270·1= =270 МПа.
7.3.2. Розрахунок колони відносно вільної осі Y1-Y1 (рис.9)
Для попередніх розрахунків приймаємо гнучкість окремої вітки колони на відстані між планками у просвіті λb=30.
Виходячи з умови рівностійкості λх1= λef, визначаємо гнучкість стержня колони відносно вільної осі перерізу:
λy1=
Необхідний радіус інерції перерізу колони відносно вільної осі:
iy1=ly1/λy1=610/15,4=39,6 см.
Необхідна ширина перерізу колони:
b =iy1/αy1=39,6/0,6=66,0 см,
де αy1 – коефіцієнт форми перерізу, приймається αy1 =0,6 - для перерізу із двох двотаврів.
Приймаємо b=660 мм, що забезпечує необхідний зазор між внутрішніми кромками полиць віток колони:
а2=b-bf=660-160=500мм > 150 мм,
де bf – ширина полиці двотавра.
7.3.3. Перевірка стійкості колони відносно вільної осі
Призначаємо розміри планок (рис.9): ширина планки ds=(0,5…0,8)b= =(0,5…0,8)·660 = 330 … 528 мм, приймаємо ds= 450 мм; довжина планок bs= =a2+ 2·50 = 500+2·50=600 мм; товщину планок приймаємо ts= (1/30..1/50)·ds =(1/30…1/50)·450 =15…9 мм. Приймаємо ts= 11 мм > 6 мм.
Рис. 9 Фрагмент конструктивної схеми стержня колони
Геометричні характеристики поперечного перерізу планки:
Is= Ix= ts·ds3/12 = 1,1 ·453/12 = 8353,1 см4;
Ws= Wx= ts·ds2/6 = 1,1·452 /6 = 371,3 см3.
Відстань між планками у просвіті: см, приймаємо для попередніх розрахунків lв=90 см.
Обчислюємо відстані:
між осями планок: l=lb+ds=90+45=135 см;
між осями віток: с = b = 66 см.
Величина відношення погонних жорсткостей вітки колони і планки:
n = Is·l/(Ib·c) = 8353,1 · 135/(808 · 66) = 21,1> 5, де Iв= Iy=808 см4.
Момент інерції та радіус інерції перерізу колони відносно вільної осі Y1-Y1:
Iy1 = 2·[Iy+Aв·(c/2)2] = 2·[808+84,7·(66/2)2] = 186092,6 см4;
.
Гнучкість колони відносно вільно осі Y1-Y1:
λy1 = ly1/iy1 = 610/33,14 = 18,4
Гнучкість вітки колони на відстані між планками у просвіті:
λв = lв/iy= 90/3,09 = 29,1
Приведену гнучкість колони відносно вільної осі Y1-Y1 обчислюють залежно від величини відношення погонних жорсткостей при n=21,1> 5, то:
Залежно від λеf=34,4і Ry=270 МПа за табл. 72 [1] знаходимо коефіцієнт φ= = 0,914 і перевіряємо стійкість колони відносно вільної осі:
σ = N/(2·φ·Ab)= 3786,2/(2·0,914·84,7)=24,45 кН/см2=244,5МПа < Ry·γc=270·1= =270МПа.
Розрахунок планок
Обчислюємо умовну поперечну силу:
Умовна поперечна сила, що передається на систему планок, розміщених в одній площині:
Qs= Qfic/2 = 46,4/2 = 23,2 кН.
Розрахункове зусилля в планці:
перерізуюча сила: Fs= Qs ·l/c = 23,2 ·135/66= 47,5 кН;
згинальний момент: Ms= Qs·l/2 = 23,2·135/2 =1566,0 кН·см.
Перевірка міцності планок на згин за нормальними напруженнями:
σ = Ms/Ws= 1566/371,3 = 4,22 кН/см2= 42,2 МПа <Ry·γc= 260·1=260 МПа,
де Ry=260 МПа – приймаємо з табл. 51* [1] для листового прокату товщиною, рівною товщині планок з тієї ж сталі, що і колона.
Розрахунок кутових швів, які прикріплюють планки до віток колони (див. рис.9).
Відповідно до марки сталі колони С275 шви виконуємо ручним зварюванням за допомогою електродів типу Е42 (табл. 55* [1]).
Розрахунок кутових швів виконуємо за металом шва в такій послідовності:
а) з табл.34* [1] приймаємо коефіцієнт β=0,7, а з табл.56 [1] – розрахунковий опір шва Rwf=180 МПа;
б) приймаємо катет кутового шва kf=7 мм і довжину шва lw=ds=450 мм;
в) обчислюємо геометричні характеристики шва:
площа перерізу: Awf= βf·kf·lw= 0,7·0,7·45 = 22,05 см2;
момент опору: Ww= βf·kf·lw2/6 = 0,7·0,7·452/6 = 165,38 см3.
г) нормальні та дотичні напруження в перерізі кутового шва:
σw = Ms/Ww= 1566/165,38 = 9,47 кН/см2 = 94,7 МПа;
τw = Fs/Af= 47,5/22,05 = 2,15 кН/см2 = 21,5 МПа.
д) перевіряємо міцність кутового шва планки на дію рівнодіючого напруження:
<Rwfγwfγc=180·1·1=180 МПа.
Дата публикования: 2015-01-15; Прочитано: 703 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!