История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2020-12-07 | 81 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Таблица 3.1
Коэффициенты расчетной длины для центрально- сжатых стержней
постоянного сечения
Закрепление концов Верхнего Шарнир- Шарнир- Жесткое Закреплен Свобод-
стержня ное ное от пово- ный
рота
Нижнего Шарнир- Жесткое Жесткое Жесткое Жесткое
ное
Коэффициент
расчетной длины μ 1,0 0,7 0,5 1,0 2,0
опирании балок сверху или гибком прикреплении балок сбоку; закрепленным от поворота – при жестком прикреплении балок к колонне; жестким – при жестком прикреплении балок.
Закрепление нижнего конца колонны принимается: шарнирным – при базе с фрезерованным торцом и при креплении базы колонны с распределительной конструкцией двумя анкерными болтами; жестким – при прикреплении базы колонны с распределительной конструкцией не менее, чем четырьмя болтами.
5.Используя приближенные зависимости радиусов инерции от конфигурации сечения
r x = δ x h; r y = δ y b, (3 4)
определяют требуемую высоту и ширину сечения
r xТР r yТР
|
h ТР = ; b ТР = . (3.5)
δ х δ у
Значения коэффициентов δ х и δ у для некоторых сечений сплошных колонн представлены на рис.3.3 и 3.4.
6.Назначив габариты сечения, переходят к его компоновке. Для двутаврового сечения (рис.3.5) подбирают толщину стенки δ СТ и поясных листов
1-1
х
δР (2,5…3,0)h СТ
b δСТ bP
y y
1 1 bP
δ П
х
hСТ
Рис.3.5. Расчетные геометрические характеристики стержня колонны
δ П (примерно в тех же пределах, что и для балок), исходя из требуемой площади F ТР и условий обеспечения устойчивости.
Для увеличения радиуса инерции r у следует стремиться к такому распределению общей площади сечения, чтобы около 80% приходилось на долю поясов:
F П ≈ 0,8 F ТР. (3.6)
|
Тогда толщина стенки должна составлять
F СТ 0,2 F ТР
δ СТ = ≈ . (3.7)
h СТ h СТ
Чрезмерно тонкая стенка может выпучиться, поэтому для обеспечения ее местной устойчивости должно выполняться условие
h ст Е
≤ 40 + 0,4 λ ≤ 75. (3.8)
δ СТ R
В противном случае стенка должна быть укреплена посередине парным продольным ребром жесткости шириной b P ≥ 10 δ СТ и толщиной
3
δ Р ≥ δ СТ, которое можно включать в расчетное сечение стержня колон-
4
ны. Кроме того, при
h СТ Е
≥ 2,2 (3.9)
δ СТ R
независимо от продольного ребра должны ставиться парные поперечные ребра жесткости на расстоянии (2,5…3,0) h СТ друг от друга, но не менее двух в каждом отправочном элементе. Размеры ребер те же, что и в балках.
Поскольку предварительный подбор сечения производят по приближенным формулам и ориентировочному значению коэффициента φ, необходима окончательная проверка подобранного сечения на устойчивость. Ее выполняют в следующей последовательности.
1.По назначенным размерам вычисляют фактические геометрические характеристики сечения: площадь брутто F БР (местными ослаблениями пренебрегают), главные центральные моменты инерции J x, J y, соответствующие радиусы инерции r x, r y и гибкости λ х, λ у.
2.Гибкость сжатых стержней ограничивают с целью уменьшения искривления их вследствие случайных воздействий, так как несущая способность искривленного стержня снижается. Вместе с тем важно уменьшить вибрацию стержней при динамических нагружениях конструкции, что существенно для сжатых, а также и растянутых стержней. Это обстоятельство является одной из причин установления предельных гибкостей элементов. По наибольшей гибкости λ max, которая не должна превышать λ пред = 120, в соответствии с таблицами находят коэффициент φ 1. Если он значительно отличается от первоначально принятого значения φ 0, то производят перерасчет и корректировку сечения по коэффициенту
|
φ 0 + φ 1
φ 2 = ,
2
осуществляя таким образом второе приближение.
3.Скорректированное сечение проверяют по формуле
N
σ = ≤ m R, (3.10)
φ F БР
где φ – окончательное значение коэффициента продольного изгиба (для его определения иногда требуется и третье приближение).
4.По неравенствам (3.8) и (3.9) проверяют выполнение условий обеспечения местной устойчивости стенки и поясов. Если эти условия не соблюдаются, то прибегают к конструктивным мероприятиям.
Расчеты показывают, что утолщение стенки увеличивает общую площадь сечения F БР и фактически не изменяет момент инерции J y. Вследствие этого соответствующий радиус инерции уменьшается, а гибкость увеличивается. Следовательно, с точки зрения устойчивости стержня колонны увеличение толщины стенки невыгодно.
Расчет стержня сквозной колонны на продольный изгиб относительно материальной оси производят также, как и расчет стержня сплошной колонны. При расчете относительно свободной оси коэффициент продольного изгиба φ находят не как функцию гибкости λ у, а в зависимости от так называемой приведенной гибкости λ ПР > λ у, учитывающей податливость соединительной решетки. В этом состоит принципиальное отличие расчета сквозного стержня от расчета сплошного.
Приведенную гибкость стержня с планками (безраскосной решеткой) в двух плоскостях (рис.3.6) определяют по формуле
|
λ ПР = λ у2 + λ В2, (3.11)
где λ В = ℓ В / r В – гибкость отдельной ветви; ℓ В – расстояние между
планками; r В = J В / F В - радиус инерции сечения ветви относительно
собственной оси у 0.
Устойчивость, или приведенная гибкость составного стержня на планках сильно зависит от соотношения погонных жесткостей ветви на длине панели к планке. Учет жесткости планок при определении приведенной гибкости стержня [СНиП И.9 – 62] можно произвести по формуле
λ ПР = λ 2 + λ В2 (0,7 + К),
где
J B E B b
К = ,
J ПЛ Е ПЛ а
b – ширина стойки; а – размер панели; J B и J ПЛ – моменты инерции ветви и планки.
Для обеспечения достаточной устойчивости стержня жесткость планок должна превышать жесткость ветви. Это условие при колоннах значительной высоты и ширины приводит к необходимости существенного утяжеления планок, отчего сквозные стержни с планками по весовым показателям уступают стержням, пояса которых соединены решеткой.
Приведенная гибкость для стержня из двух ветвей с решетками (табл.3.2)
F
λ ПР = λ y2 + k , (3.12)
F P
для стержня из четырех ветвей с решетками
Таблица 3.2
Значения приведенной гибкости λ П Р
Сечение | Соединение | λпр |
1 у х х 1 у 1 у 2 2 х х 1 у | Планками Решеткой Планками Решеткой | (λу –гибкость всего стержня относитель- но оси у – у; λ 1 – гибкость отдельной ветви относительно оси 1 – 1 на участ- ках между приваернными планками в свету) (k 1 – коэффициент, зависящий от угла наклона решетки к ветвям; F – площадь сечения всего стержня; F p 1 – площадь сечения раскосов решетки, лежащих в плоскости 1 - 1) (λ – наибольшая гибкость всего стержня; λ2 – гибкость ветви осносительно оси 2 – 2) |
k 1 k 2
|
λ ПР = λ СТ2 + F + , (3.13)
F P1 F P2
где F – площадь сечения всего стержня; λ СТ – наибольшая гибкость всего стержня; F P1 и F P2 – площади сечения раскосов решеток, лежащих в плоскостях возможной потери устойчивости; k 1 и k 2 – коэффициенты, зависящие от углов между раскосом и ветвью, k = 45; k =31; k = 27 при α = 30 0; α = 400; α = = 450…60 0 соответственно.
Ширину сечения стержня сквозной колонны b назначают из условия равноустойчивости
λ ПР = λ х.
Если λ ПР ≤ λ х, то проверка напряжений не требуется.
Соединительную решетку и планки центрально –сжатых колонн рассчитывают на поперечную силу Q, которая возникает от искривления стержня
N
1-1
1 1 у0 у у0
dПЛ
х х
ℓВ
у0 у у0
N b
Рис.3.6. К расчету стержня с безраскосной решеткой
при продольном изгибе. Условная поперечная сила
7,15 • 10 – 6 (2330 – E / R У) N
Q УСЛ = .
φ
Нормы на основании большого количества экспериментов разрешают определять поперечную силу эмпирически в зависимости от площади сечения стержня брутто, например, для стали с R = 210 МПа Q = 200 F, для стали с R = 380 МПа Q = 500 F, для стали с R = 530 МПа Q = 700 F (величину Q выражают в Н, площадь сечения F – в см 2); промежуточные значения Q определяют интерполяцией.
Если Q > Q УСЛ, то соединять планками ветви сквозных внецентренно сжатых элементов не рекомендуется.
Напряжение в планке
М ПЛ
σ = ≤ R.
W ПЛ
Прочность угловых швов соединения планок с полками швеллеров проверяют по формуле (рис.3.7)
М ПЛ 2 Q 2
σ max = σ Ш2 + τ Ш2 = + =
W Ш F Ш
6 М ПЛ 2 Q 2
= + =
β h Ш ℓ Ш2 β h Ш ℓ Ш
2 2
6 М ПЛ Т ПЛ
= + ≤ R 1 y.
β h Ш (d ПЛ – 1) 2 β h Ш (d ПЛ – 1)
Поскольку вывод формулы приведенной гибкости (3.11) основан на предположении о наличии жестких планок, их ширину принимают достаточно большой. В сварных колоннах
ℓ В ≈ 800 мм;
d ПЛ = (0,5…0,75) b.
Толщину планок δ ПЛ назначают конструктивно в пределах 6…12 мм.
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!