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 A_d1 – площадь сечения раскосов в одном сечении, равняется 2´A_d = 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 j_е = 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 j_е = 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 D_max = 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 R_p – расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности, по табл. 2 [3] R_p = R_un/ g _m,

R_un – временное сопротивление стали разрыву, по табл. В.5 [3] принимаем R_un = 38 кН/см²;

g _m –коэффициент надежности по материалу, по табл. 3 [3] g _m=1,025.

R_p=38/1,025≈37 кН/см².

l_ef – определяемая по формуле:

,

где b_о.р. – ширина опорных ребер балок;

t_пл – толщина плиты, принимаем равной 25 мм.

Получим:

см;

см.

Учитывая возможный перекос опорного ребра, примем толщину стенки траверсы t_w = 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 k_f = 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 k_f = 12 мм, тогда требуемая длина шва:

см.

Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определим высоту траверсы h_тр по формуле:

,

где t_w1 – толщина стенки двутавра подкрановой ветви, по сортаменту t_w1=12 мм;

R _S – расчетное сопротивление стали сдвигу, по табл. 2 и В.5 [3] находится по формуле:

кН/см², → см.

Принимаем высоту траверсы h_тр = 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 D_max.

Проверим на срез стенку подкрановой ветви в месте крепления траверсы:

 

---

Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 514; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!