Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня
Геометрические характеристики всего сечения:
см2;
см4;
см;
.
Из табл. 8 [3] выпишем формулу (15) для определения приведенной гибкости:
,
где Ad1 – площадь сечения раскосов в одном сечении, равняется 2´Ad = 2´17,2 = 34,4 см2;
a - коэффициент, определяемый по формуле
,
здесь d, b и l – размеры, определяемые по рис. 3 и рис. 4 [3]. Получим:
Для комбинации усилий, догружающую наружную ветвь , N2 = -1550,6 кН; М2 = 3543,4 кНм:
.
По табл. Д.2 [3] находим, что коэффициент влияния формы сечения ,
где h5 – коэффициент для аналогичного двутаврового сечения,
,
тогда приведенный относительный эксцентриситет: .
По табл. Д.3 [3] выполнив двойную интерполяцию, определяем коэффициент jе = 0,255
.
Для усилий, догружающих подкрановую ветвь N1 = -2696,6 кН; М1 = -2502,4 кНм:
,
тогда приведенный относительный эксцентриситет
.
По табл. Д.3 [3] находим, что коэффициент jе = 0,452.
.
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять нет необходимости, т.к. она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.
Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны
Расчетные комбинации в сечении над уступом:
1) M = 651,1 кНм; N = -440,0 кН (загружение 1, 3, 4, 5).
2) М = -712,6 кНм; N = -743,0 кН (загружение 1, 2, 5*).
Давление кранов Dmax = 2225 кН.
Прочность стыкового шва (Ш1) проверяем в крайних точках сечения надкрановой части.
Первая комбинация М и N (сжата наружная полка):
|
|
- наружная полка:
- внутренняя полка:
Вторая комбинация М и N (сжата внутренняя полка):
- наружная полка:
- внутренняя полка:
Прочность шва обеспечена с большим запасом.
Толщину стенки траверсы определяем из условия ее смятия:
,
где Rp – расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности, по табл. 2 [3] Rp = Run/ g m,
Run – временное сопротивление стали разрыву, по табл. В.5 [3] принимаем Run = 38 кН/см2;
g m –коэффициент надежности по материалу, по табл. 3 [3] g m=1,025.
Rp=38/1,025≈37 кН/см2.
lef – определяемая по формуле:
,
где bо.р. – ширина опорных ребер балок;
tпл – толщина плиты, принимаем равной 25 мм.
Получим:
см;
см.
Учитывая возможный перекос опорного ребра, примем толщину стенки траверсы tw = 20 мм.
При второй комбинации М и N усилия во внутренней полке:
кН.
Для сварки применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-08 d = 1,4 – 2 мм, для которой по табл. Г.2 [3] находим, что нормативное сопротивление металла шва
кН/см2.
По табл. 4, Г.2 [3] расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва:
кН/см2,
где g wm = 1,25, - коэффициент надежности по материалу шва, по примечанию табл. Г.2.
Согласно таблицам 4 и Г.2 [3] расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу границы сплавления:
|
|
кН/см2.
По табл. 39 [3] для выбранного типа сварки соответствующие коэффициенты:
b f = 0,9 – по металлу шва;
b z = 1,05 – по металлу границы сплавления.
Определим, какое сечение в соединении является расчетным:
кН/см2,
следовательно расчетным является сечение по металлу шва.
В соответствии с п. 14.1.7 и таблицей 38 [3] принимаем катет шва kf = 6 мм. Тогда длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы (Ш2):
см <
< см.
В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы.
Для расчета шва крепления траверсы к подкрановой ветви (Ш3) составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы. Такой комбинацией будет сочетание 1, 2, 3, 4, 5*: N = -743,0 кН, М = -712,6 кНм.
Рассчитаем швы Ш3 на усилие:
кН.
Примем катет шва kf = 12 мм, тогда требуемая длина шва:
см.
Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определим высоту траверсы hтр по формуле:
,
где tw1 – толщина стенки двутавра подкрановой ветви, по сортаменту tw1=12 мм;
R S – расчетное сопротивление стали сдвигу, по табл. 2 и В.5 [3] находится по формуле:
кН/см2, → см.
Принимаем высоту траверсы hтр = 50 см
Максимальная поперечная сила в траверсе с учетом усилия от кранов возникает при комбинации усилий 1, 2, 3, 4, 5*:
|
|
кН.
Здесь k = 1,2 – коэффициент, учитывающий неравномерную передачу усилий Dmax.
Проверим на срез стенку подкрановой ветви в месте крепления траверсы:
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 514; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!