Розрахунок і конструювання стрижня наскрізних колон

До розрахунку прикріплення планок

До розрахунку прикріплення планок


Розрахунок ведеться за формулами:

Формула (11.VIII)

Формула (12.VIII)

Де l - відстань між центрами планок-

С - відстань між осями ветвей-

Qп = Q / 2 поперечна сила, яка припадає на систему планок, розташованих в одній площині-

Q - поперечна сила, яка обчислюється за формулами (8.VIII).

Міцність планки перевіряється за формулою

Формула (13.VIII)

Розрахунок швів, що прикріплюють кожен кінець планки до гілки, проводиться на дію моменту і перерізують сили по формулі

Формула (14.VIII)

де

Формула

У разі прикріплення планок на заклепках розрахунок проводиться на ті ж дії, що і при зварних планках. Розрахунковими є крайні, найбільш навантажені заклепки.

Горизонтальна складова зусилля (від моменту), зрізати крайню заклепку, дорівнює

Формула (15.VIII)

де sum-l2 = l21 + l22 ... - в залежності від кількості пар заклепок, симетрично розташованих відносно осі планки (формула 60.VI).

Вертикальна складова зусилля (від перерізують сили) в крайній заклепці дорівнює

Формула (16.VIII)

Відео: розрахунок колони в кристалі

де n - кількість заклепок на одній стороні планки.

Розрахункова (рівнодіюча) зусилля R3 не повинно перевищувати зусилля, яке може сприйняти одна заклепка:

Формула (17.VIII)

Розрахунок елементів решітки виробляють на осьові зусилля, які виникають в її елементах від дії умовної поперечної сили Q. стискає зусилля в розкосі (при розташуванні решіток в двох паралельних площинах) визначається так само, як і в елементах решітки ферм:

Формула (18.VIII)

де alpha- - кут нахилу розкосу до горизонту (фігура До розрахунку наскрізних центрально стиснутих колон, в).

На це ж зусилля розраховується і прикріплення раскоса до гілки колони. При підборі перетинів елементів решітки з одиночних куточків, що прикріплюються односторонньо, слід, відповідно до НіТУ, вводити коефіцієнт умов роботи m = 0,75.




Найменший профіль елементів решітки, застосовуваний в зварних колонах, - куточок 45 X 5 найменший профіль елементів решітки клепаной колони диктується прийнятим діаметром заклепок. Гранична гнучкість елементів решітки приймається lambda- = 150.

Центрування розкосів решітки зазвичай проводиться на зовнішню кромку гілки (фігура До розрахунку наскрізних центрально стиснутих колон, в) - при цьому розкоси в зварних колонах центруються по обушком (фігура Типи решіток наскрізних колон, а), а в клепаних - за ризиками (фігура Типи решіток наскрізних колон, 6).

Для запобігання закручування стержня наскрізних колон по висоті стрижня незалежно від потужності решітки приблизно через 4 м влаштовують поперечні діафрагми. Вони можуть бути суцільними або складатися з куточків.


Діафрагми наскрізних колон

Діафрагми наскрізних колон


Приклад. Потрібно підібрати переріз зварної центрально стислій колони з двох швелерів, а також розрахувати і сконструювати два варіанти сполучних елементів: планки і грати з куточків. Розрахункове навантаження на колону 165 г-висота колони 6,8 м.

Колона в нижньому кінці жорстко затиснена в обох напрямках. Оголовок колони шарнірно закріплений від горизонтальних зсувів зв`язками. Матеріал Ст. 3. Сварка електродами типу Е42. Коефіцієнт умов роботи m = 1.


компонування перетину

компонування перетину


Рішення. 1) Підбір перерізу колони. Підбір перерізу починаємо з визначення необхідної площі перетину однієї гілки по формулі (9.VIII) - для цього задаємося коефіцієнтом phi- = 0,9:

Формула

Найближчий профіль по сортаменту - швелер № 30аemsp-

Відео: Розрахунок плоскою залізобетонної рами в ЛІРА-САПР 2013

Формула

Виробляємо перевірку колони на стійкість щодо матеріальної осі.

Розрахункова довжина стержня в обох напрямках однакова і дорівнює l0 = mu-l = 0,7: 6,8 = 4,76 м. Гнучкість щодо осі х - х буде дорівнює

Формула

Напруга в колоні

Формула

Переходимо до компонування перерізу, для чого призначаємо відстань між планками. Здається гнучкістю гілки lambda-в = 30- тоді відстань між планками або довжина гілки складе lв = lambda-вrу = 30 * 2,44 = 73 см. Зупиняємося на відстані lв = 75 см. Для визначення мінімально необхідної відстані між гілками, що забезпечує рівностійкого колони (lambda-пр asymp- lambda-х), Знаходимо необхідну гнучкість щодо вільної осі перетину по формулі (10.VIII)

Формула

Необхідний радіус інерції перерізу відносно вільної осі буде дорівнює

Формула

По таблиці вище знайдемо для перетину з двох швелерів rу = 0,44 6, звідки необхідну відстань

Формула

приймаємо 6 = 34 см.

Виробляємо перевірку колонії на стійкість щодо вільної осі, для чого попередньо необхідно визначити приведену гнучкість колони прийнятого перерізу за формулою (5.VIII).

Знаходимо спочатку для чого визначаємо: emsp-

Формула



гнучкість гілки

Формула

наведена гнучкість

Формула

Напруга в колоні при перевірці її на стійкість щодо вільної осі буде таким же, як і при перевірці щодо матеріальної осі внаслідок того, що значення гнучкості, а отже і коефіцієнта phi-, щодо обох осей вийшли однаковими.

2) Розрахунок планок. Обчислюємо умовну поперечну силу, що припадає на систему планок, розташованих в одній площині, за першою з формул (8.VIII)

Формула

де 2 в чисельнику - число швелерів в стрижні колони.

Визначаємо перерізують силу і момент, що діють на одну планку, за формулами (11.VIII) і (12.VIII):

Формула

Поставивши собі за товщиною планки delta- = 8 мм і шириною dпл = 200 мм, визначаємо момент опору поперечного перерізу планки

Формула

Відео: LIRA 9.6 9.Расчет рами промислової будівлі

Розрахункове напруження в планці від вигину

Формула

Для прикріплення планки вибираємо шов hш - 8 мм (в розрахунок вводимо тільки вертикальні ділянки шва). Момент опору шва

Формула

Відео: формування специфікація в програмі Smartalarm

Напруження в шві

Формула

і рівнодіюча напруга

256,9

3) Розрахунок решітки з куточків (другий варіант). Грати приймаємо просту, трикутну, кут нахилу розкосів до горизонту 45 °.

Знаходимо стискуюче зусилля в одному розкосі решітки за формулою (18.VIII)

Формула

Тут коефіцієнт 1/2 опущений, так як поперечна сила Qп = 878 кг обчислена для однієї площини решітки.

Зважаючи на крихту розрахункового зусилля приймаємо з конструктивних міркувань для розкосів куточки 50 X 5 (F = 4,8 см2) І прикріплюємо їх до гілок стрижня швом hш = 5 мм.

Виробляємо перевірку наведеної гнучкості для випадку з`єднання гілок колони гратами за формулою (6.VIII)

Формула

«Проектування сталевих конструкцій»,
К.К.Муханов




Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!