Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный университет водного хозяйства и природопользования

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

051-160-перероб.doc

Скачиваний:

Добавлен:

12.11.2019

Размер:

884.22 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 42 3 4 > Следующая >>>

3.3. Підбір перерізу верхньої частини колони

Переріз верхньої частини колони прийнятий у вигляді зварного складеного двотавра висотою h₂=500мм. За табл. 51*[1] для сталі С375 при товщині 10 мм < t ≤ 20 мм розрахунковий опір сталі розтягу, стиску, згину за межею текучості R_y =345 МПа (листовий та фасонний прокат). Модуль пружності сталі E=2,0610⁵МПа.

Необхідна площа перерізу визначається, виходячи з умови стійкості позацентрово-стиснутих елементів в площині дії моменту:

Для цього необхідно знати коефіцієнт зниження розрахункового

опору сталі при позацентровому стиску _e, який залежить від умовної гнучкості і приведеного відносного ексцентриситету m_ef.

Для симетричного двотавра радіус інерції перерізу на початковому етапі розрахунку приблизно рівний

і_х  0,42 h₂ =0,42·50=21см.

Тоді ;

Для симетричного двотавра ядрова відстань на початковому етапі розрахунку приблизно рівна

;

фізичний ексцентриситет ;

відносний ексцентриситет .

Таблиця 3.1

Вибір найневигідніших комбінацій зусиль для лівої колони рами

№	Навантаження	Переріз 1			Переріз 2		Переріз 3		Переріз 4
№	Навантаження	M,	N,	Q,	M,	N,	M,	N,	M,	N,	Q,
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Постійне навантаження	41,5	158,4	-3,1	-12,1	115,4	-44,1	97,4	-59,0	86,4	-3,1
2	Снігове навантаження	74,1	156,0	-5,5	-20,2	156,0	-80,2	156,0	-106,5	156,0	-5,5
3	Вертикальний крановий стиск (візок зліва)	126,9	908,7	-32,2	-426,9	908,7	144,9	-1,3	-9,6	-1,3	-32,2
4	Вертикальний крановий стиск (візок справа)	155,2	246,3	15,9	-118,0	246,3	35,0	1,3	-41,3	1,3	15,9
5	Поперечне гальмування біля лівої колони вправо	-140,6	-0,3	10,7	43,5	-0,3	43,5	-0,3	-23,2	-0,3	-22,1
6	Поперечне гальмування біля лівої колони вліво	140,6	0,3	-10,7	-43,5	0,3	-43,5	0,3	23,2	0,3	22,1
7	Поперечне гальмування біля правої колони вліво	95,1	0,3	5,7	-2,1	0,3	-2,1	0,3	-29,3	0,3	5,7
8	Поперечне гальмування біля правої колони вправо	-95,1	-0,3	-5,7	2,1	-0,3	2,1	-0,3	29,3	-0,3	-5,7
9	Вітер зліва	-1029	-15,2	104,6	97,9	-15,2	97,9	-15,2	172,7	-15,2	4,7
10	Вітер справа	966,6	15,2	90,1	-80,4	15,2	-80,4	15,2	-193,1	15,2	15,3

Короткочасні навантаження для основного сполучення при ψ=1
ІА	+M_max(N, Q – відп.)		№ 10			№ 9		№ 3,5		№ 9
ІА	+M_max(N, Q – відп.)		966,6	15,2	90,1	97,9	-15,2	188,4	-1,6	172,7	-15,2	4,7
ІБ	-M_max(N, Q – відп.)		№ 9			№ 3,6		№ 10		№ 10
ІБ	-M_max(N, Q – відп.)		-1029	-15,2	104,6	-470,4	909	-80,4	15,2	-193,1	15,2	15,3
ІВ	+N_max(M, Q – відп.)		№ 3,6			№ 3,6		№ 2		№ 2
ІВ	+N_max(M, Q – відп.)		267,5	909	-42,9	-470,4	909	-80,2	156,0	-106,5	156,0	-5,5
Короткочасні навантаження для основного сполучення при ψ=0,9
ІІА	при ψ=1,0	+M_max(N, Q–відп.)	№ 2,4,6,10			№ 9,2		№ 3,5,9		№ 3,8,9
ІІА		+M_max(N, Q–відп.)	1336,5	196,3	89,8	77,7	140,8	286,3	-16,8	192,4	-16,8	-33,2
ІІБ		-M_max(N, Q –відп.)	№ 3,5,9			№ 2,3,6,10		№ 2,4,6,10		№ 2,4,7,10
ІІБ		-M_max(N, Q –відп.)	-1042,8	893,2	83,1	-571,0	1080,2	-169,1	172,8	-370,2	172,8	31,4
ІІВ		+N_max(M, Q–відп.)	№ 2,3,6,10			№ 2,3,6,10		№ 2,4,6,10		№ 2,4,7,10
ІІВ		+N_max(M, Q–відп.)	1308,2	1080,2	41,7	-571,0	1080,2	-169,1	172,8	-370,2	172,8	31,4
І ІА	Ψ= =0,9	+M_max(N, Q–відп.)	1202,9	176,7	80,8	69,9	126,7	257,7	-15,1	173,2	-15,1	-29,9
ІІБ		-M_max(N, Q –відп.)	-938,5	803,9	74,8	-513,9	972,2	-152,2	155,5	-333,2	155,5	28,3
ІІВ		+N_max(M, Q–відп.)	1177,4	972,2	37,5	-513,9	972,2	-152,2	155,5	-333,2	155,5	28,3

Осн. спол з = 1 (1) + I		+M_max(N, Q–відп.)	1008,1	173,6	87	85,8	100,2	144,3	95,8	113,7	71,2	1,6
		-M_max(N, Q –відп.)	-987,5	143,2	101,5	-482,5	1024,4	-124,5	112,6	-252,1	101,6	12,2
		+N_max(M, Q–відп.)	309	1067,4	-46	-482,5	1024,4	-124,3	253,4	-165,5	242,4	-8,6
Осн. спол з = 0,9 (1) + II		+M_max(N, Q–відп.)	1244,4	335,1	77,7	57,8	242,1	213,6	82,3	114,2	71,3	-33,0
		-M_max(N, Q –відп.)	-897,0	962,3	71,7	-526	1087,6	-196,3	252,9	-392,2	241,9	25,2
		+N_max(M, Q–відп.)	1218,9	1130,6	34,4	-526	1087,6	-196,3	252,9	-392,2	241,9	25,2
Сполуч. для розрахунку фунд. болтів		0,82(1)+(10)	1000,6	145,1	Склав студент ( ) Перевірив керівник КП ( )

Коефіцієнт впливу форми перерізу  визначається за табл.73 [1] залежно від m=9,26, і відношення площ полиці і стінки . Оскільки розміри перерізу ще невідомі, то можна попередньо прийняти

Тоді m_ef =  · m=1,3436·9,26=12,44.

За табл.74 [1] _e = 0,09602.

Компонуємо переріз колони, враховуючи, що ширина поясних листів повинна бути не меншою

Приймаємо стінку з наступними розмірами та площею перерізу

А_w = t_w· h_w= 6 · 480 = 2880 мм²= 28,8см²,

поясні листи з наступними розмірами та площею перерізу

A_f = t_f· b_f=10 · 240 = 2400 мм²= 24см².

Обчислюємо фактичні геометричні характеристики перерізу:

A₂ = А_w + 2 A_f = 28,8 + 2 · 24 = 76,8 см²;

;

; ;

Визначаємо гнучкості стержня колони в площині та з площини рами

; .

Умовна гнучкість

Перевіряємо місцеву стійкість поясів:

де b_ef – ширина звисання поясного листа

;

- граничне значення відношення, яке визначається за табл. 29^*[1]

Місцева стійкість поясів забезпечена.

Перевіряємо стійкість верхньої частини колони в площині дії моменту за формулою , для чого попередньо обчислюємо фактичні значення і :

;

За табл.73 [1] при , та коефіцієнт впливу форми перерізу рівний η=1,29.

За табл. 74[1] залежно від = 2,79 і m_ef=11,67 коефіцієнт φ_е=0,101.

Перевіряємо умову стійкості колони в площині дії моменту:

Умова стійкості виконується.

Перевірка стійкості верхньої частини колони з площини дії моменту виконується за формулою:

Коефіцієнт поздовжнього згину φ_y визначається як для центрально-стиснутого елемента. При та R_y=345МПа за табл. 72[1] .

Коефіцієнт с визначається залежно від величини відносного ексцентриситету m_x згідно п.5.31 [1]. При обчисленні m_x за розрахунковий згинаючий момент М_х для стержнів з шарнірно-опертими кінцями, закріпленими від зміщення перпендикулярно площині дії моменту, приймається максимальний момент в межах середньої третини довжини, але не менше половини найбільшого по довжині стержня моменту.

Згідно рис.3.2:

найбільший момент по довжині верхньої частини колони згідно табл.3.1 виникає в перерізі 4-4 рами і рівний моменту М₂ з розрахункової комбінації зусиль для верхньої частини колони

М₂ = -392,2 кНм;

момент в перерізі 3-3 рами обчислюємо при тій же комбінації навантажень (див. табл.3.1), що й М₂, тобто при навантаженнях 1+ψ(2+4+7+10), де 1, 2, 4, 7 та 10 – номери навантажень

;

найбільший момент в межах середньої третини по довжині верхньої частини колони

половина найбільшого по довжині стержня моменту

;

оскільки

то розрахунковий згинаючий момент

Ексцентриситет .

Відносний ексцентриситет .

Гнучкість .

Згідно п.5.31 [1] при

де с₅ визначається за формулою (57) [1] при m_x=5, а с₁₀ – за формулою (58) [1] при m_x=10.

де (за табл. 10 [1]) при ;

(за табл. 10 [1] при ).

де - коефіцієнт, який визначається згідно з вимогами п. 5.15 [1] і додатку 7^* [1] як для балки з двома та більше закріпленнями стиснутого поясу. Для його визначення обчислюємо