- •Металеві конструкції робочі площадки виробничих будівель Навчальний посібник
- •1.1. Загальна характеристика балкових конструкцій робочих площадок
- •1.2. Основи компонування балкових кліток
- •Орієнтовні товщини сталевих і залізобетонних настилів
- •1.3. Настили
- •1.4. Розрахункові схеми балок
- •1.5. Основи розрахунку балок
- •До розрахунку балок на загальну стійкість
- •Коефіцієнт
- •Значення для зварних балок
- •Граничні значення для зварних балок
- •Значення коефіцієнта
- •Граничні значення вертикальних прогинів
- •Навантаження на 1 м2 перекриття
- •Максимальні експлуатаційний і розрахунковий моменти в балці:
- •2.2. Зміна поперечного перерізу балки
- •2.3. Поясні з’єднання
- •2.4. Опорні частини балок
- •2.5. Вузли сполучення балок
- •2.6. Стики балок
- •Коефіцієнт
- •3.1 Загальні принципи проектування
- •3.2. Суцільні колони
- •Коефіцієнт розрахункової довжини
- •Граничні відношення /у стиснутих елементах
- •Гранична умовна гнучкість стінки
- •3.3. Підбір складеного перерізу суцільних колон
- •Раціональні значення для двотаврових колон
- •Коефіцієнти для підбору перерізів центрально-стиснутих елементів
- •3.4. Наскрізні колони
- •3.5. Компонування стрижня наскрізної колони
- •873,7 КНсм; 48,5 кН.
- •4.1. Бази колон
- •Коефіцієнтдля розрахунку на згин плит, що обпираються на дві або три сторони
- •Коефіцієнт для розрахунку на згин плит, що обпираються на чотири сторони
- •5472,7 КНсм.
- •4.2. Оголовки колон
- •Запитання для самоконтролю
- •Список літератури
- •Нормативні та розрахункові опори сталі за гост 27772-88, зварних і болтових з’єднань
- •Коефіцієнти умов роботи
- •Нормативні і розрахункові опори металу швів зварних з’єднань з кутовими швами
- •Мінімальні катети зварних кутових швів
- •Коефіцієнти для розрахунку кутових швів
- •Розрахункові опори болтів
- •Тимчасові опори високоміцних болтів
- •Площі перерізів болтів
- •Коефіцієнти умов роботи болтових з’єднань
- •Конструктивні вимоги до розміщення болтів
- •Коефіцієнт j поздовжнього згину центрально-стиснутих елементів
- •Сталь гарячекатана, балки двотаврові
- •30 / Гост 8239-89
- •Двотаври сталеві гарячекатані з паралельними гранями полиць
- •30 Ш1 / гост 26020-83
- •Швелери сталеві гарячекатані з похилом внутрішніх граней полиць
- •33 / Дсту 3436-96 (гост 8240-97)
- •Сталь листова прокатна
- •Металеві конструкції робочі площадки виробничих будівель Навчальний посібник
3.5. Компонування стрижня наскрізної колони
Розрахункові довжини івизначають, як для суцільних колон, за формулою (3.2).
Компонування колон, що мають дві гілки, починають з визначення найменшого за сортаментом прокатного чи гнутого профілю (швелера, двотавра), що задовольняє умову стійкості (3.1) при розрахунку стрижня відносно матеріальної осі . Для цього попередньо задаються коефіцієнтом поздовжнього згинупри гнучкостяхв інтервалі 60...90 і визначають необхідну орієнтовану площу перерізу гілкита радіус інерції відносно осі:
; (3.35)
Приклад 3.2
Розрахувати і законструювати стрижень наскрізної колони (рис. 3.10) з безрозкісною решіткою (планками) за даними прикладу 3.1.
Задаємо попередню гнучкість60 і знаходимо відповідне значенняпри 240МПа=24 кН/см2 для фасонного прокату із сталі С255 при 10...20 мм. За формулами (3.13) визначимо необхідну площу перерізу гілки і радіус інерції відносно матеріальної осі:
58,7 см2; =11,92 см.
Приймаємо гілку з двотавра №35Б2 (ГОСТ 26020–83), переріз якого має такі характеристики: 55,17 см2; 14,47 см;622,9 см4; 3,36 см.
При цьому , а0,856.
Перевіряємо стійкість стрижня відносно осі за формулою (3.1):
24 кН/см2=24 кН/см2.
Стійкість стрижня відносно матеріальної осі забезпечена.
Розрахунок відносно вільної осі виконуємо за умови рівностійкості стрижня при випинанні відносно осейі. Для цього прирівняємо зведену гнучкістьдо49,4, задамо гнучкість окремої гілки відносно власної осі30 (40,) і обчислимо за формулою (3.36) необхідне значення гнучкості стрижня відносно осі:
Гнучкості відповідають такі радіус інерції та момент інерції перерізу:
18,22 см; 36620 см4.
Знаходимо необхідну відстань між осями гілок за формулою (3.37):
35,8 см.
Приймаємо 36 см. При цьому зазор між внутрішніми краями полиць становить20,5 см, що перевищує мінімально необхідний, рівний 100 мм (тут155 мм – ширина полиці двотавра 35Б2).
Геометричні характеристики перерізу відносно осі :
36996 см4;
18,3 см;
гнучкість стрижня відносно вільної осі:39.
Приймаємо розміри планок: 250 мм;10 мм. Момент інерції ланки1302 см4.
Розрахункова довжина гілки між краями планок 100,8 см, а відстань між осями планок125,8 см. Для обчислення зведеної гнучкостівідносно вільної осівизначимо параметрза формулою (3.28):
Отже, зведену гнучкість обчислимо за формулою (3.26) за :
49,2 <49,4;0,853.
Оскільки , перевіряти стійкість стрижня відносно осіза формулою (3.1) немає сенсу.
Для розрахунку планок знаходимо умовну поперечну силу за формулою(3.24): 27,78 кН.
Згинальний момент і перерізувальна сила в планці у місці її прикріплення за формулами (3.29) і (3.30) дорівнюють:
873,7 КНсм; 48,5 кН.
Планки прикріплюються до гілок за допомогою напівавтоматичного зварювання кутовими швами з катетом 8 мм. За дод. 1., табл. Д.1.3 приймаємо:180 МПа,і(див. дод. 1., табл. Д.1.5). Розрахунковий опір кутових швів за межею сплавлення166,5 МПа.
При виконанні умови МПа=126 МПа<МПа розрахунок швів виконуватимемо тільки за металом шва.
Довжину швів приймаємо такою, що дорівнює довжині планок (250 мм).
Площа перерізу кутових швів: 14 см2;
момент опору кутових швів: 58,3 см3.
Напруження у шві від моменту та перерізувальної сили
15,0 кН/см2, 3,5 кН/см2.
Перевіряємо міцність шва за рівнодійним напруженням:
15,4 кН/см2 <18,0 кН/см2,
тобто міцність зварних швів забезпечена.
Розділ 4. ВУЗЛИ КОЛОН