3.2.Проверка общей устойчивости и деформативности балок

Расчет на устойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки:

определяется по СНиП II-23-81*, для его определения необходимо вычислить коэффициент .

где значения принимаются в зависимости от

при

Проверка выполняется.

Проверка по деформативности:

, где

Проверка выполняется.

Проверка местной устойчивости балок.

Проверка местной устойчивости полки

требуются ребра жесткости.

Местная устойчивость стенок и полок обеспечивается установкой поперечных ребер жесткости, поставленными на всю высоту стенки с шагом 1,9 м (a = 2h_ef).

Местная устойчивость стенки.

μ – отношение большей стороны отсека балки к меньшей:

Проверка выполняется.

Расчет поперечных ребер.

Ширина выступающей части ребра:

Принимаем

3.3. Расчет поясных швов, опорных частей балок, узлов сопряжений балок

Требуемый катет углового сварного шва:

коэффициент для автоматической сварки стали (СНип II-23-81* табл. 34*);

коэффициент условия работы шва;

расчетное сопротивление сварного углового шва условному срезу (для электрода Э42, Э42А, сварочной проволоки Св-08, Св-08А).

S_f – статический момент полки балки;

Расчет опорного ребра балки:

Участок стенки составной балки над опорой должен укрепляться опорным ребром жесткости и рассчитываться на продольный изгиб как стойка высотой , нагруженная опорной реакцией . В расчетное сечение включается кроме опорных ребер и часть стенки.

П лощадь опорного ребра определяется из условия смятия торца:

(СНиП II-23-81*, табл.52*)

Проверка устойчивости опорной стойки:

Где A – расчетная площадь стойки, равная

- коэффициент продольного изгиба, определяемый по СНиП в зависимости от гибкости:

Гибкость

Условная гибкость

Проверка выполняется.

Расчет сопряжения вспомогательных балок с главными (назначение требуемого катета шва).

Длина шва 47.4

Где

Т.к. , то принимаем .

4.Расчет и конструирование колонны

Исходные данные:

Сталь С255

Определяем расчетную сжимающую силу на колонну:

коэффициент, учитывающий собственный вес колонны.

Т.к. , принимаем тип сечения – сквозное.

Геометрическая длина колонны:

Расчетные длины колонны:

- коэффициенты приведения длины колонны, зависящие от схемы закрепления и вида нагрузки.

4.1.Компоновочная часть.

Определение

определяем по предварительно заданной гибкости =

Для 2,5 :

Определение

Из сортамента подбираем швеллер №36П.

Параметры швеллера:

;

.

;

Задаваясь гибкостью отдельной ветви относительно собственной оси и шириной планки , находим количество планок на колонне:

Где .

Принимаем

Найдем расстояние между планками в свету:

Фактическая гибкость ветви и колонны:

Для нахождения ширины сечения используем условие равноустойчивости:

Требуемый радиус инерции:

Используя известную зависимость между радиусом инерции и габаритом сечений, находим значение

Конструирование планок.

Для обеспечения работы колонны, как безраскосной фермы планки должны обладать достаточной изгибной жесткостью относительно собственной оси :

Примем толщину планки

Принимаем длину планки .

Проверка сечения колонны:

Фактические геометрические характеристики:

Приведенная гибкость стержня

Проверка гибкости колонны:

- предельная гибкость колонны;

Проверка выполняется.

Проверка общей устойчивости:

Недогруз 8.261 %.

Расчет планок центрально-жатых колон и их соединений ведут на усилия, возникающие от условной поперечной силы, которую принимают постоянной по всей длине колонны:

, где φ=

где φ – коэффициент продольного изгиба, принимается в плоскости соединительных элементов по λ_ef. Условная поперечная сила распределяется поровну между планками двух граней:

В каждой планке, как в стойке безраскосной фермы возникает поперечная сила:

и изгибающий момент в месте прикрепления к ветвям:

• Проверка прочности планок

, где ,

тогда

• Проверка швов на совместное действие M_S и F_S

Сварные угловые швы, прикрепляющие планки к ветвям колоны, рассчитываются на совместное действие усилий в планке M_s и F_s по формулам (проверка прочности по металлу):

, где

и

тогда ,

где β_f - коэффициент проплавления углового шва β_f =0,7

l_ω - расчетная длина сварного шва:

Катет шва принимается в пределах 6мм≤ K_f ≤1,2t_S. Принимаем:

K_f = 10 мм.

Стержень колонны должен укрепляться сплошными диафрагмами, располагаемые у концов отправочного элемента и по длине колонны не реже чем через 4м.Диафрагмами служат опорные плиты базы и оголовка колоны.