Главная страница
Навигация по странице:


  • Проверка устойчивости ветвей колонны из плоскости рамы (относительно оси у-у)

  • Проверка устойчивости ветвей колонны в плоскости рамы (относительно осей х

  • Расчет решетки подкрановой части колонны

  • Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня.

  • Проектирование и расчет металлических конструкций I. МК Сатылганов Аслан. Сатылганов Аслан рпзс 196


    Скачать 4.52 Mb.
    НазваниеСатылганов Аслан рпзс 196
    АнкорПроектирование и расчет металлических конструкций I
    Дата07.12.2022
    Размер4.52 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаМК Сатылганов Аслан.docx
    ТипДокументы
    #832503
    страница6 из 9
    1   2   3   4   5   6   7   8   9

    Подбор и проверка сечений верхней (надкрановой ) части колонны



    Сечение принимаем в виде сварного двутавра высотой hв= 500 мм. Расчетная комбинация усилий для сечения 1-1 по таблице 4

    М = -240 кНм, N= - 171 кН



    ех= М / N = 240/171=1,4 м .
    Подбор сечения колонны из условия устойчивости в плоскости действия момента. Требуемая площадь сечения

    Атр= N γn/(еRу),

    Для симметричного двутавра ix =0,42 h=0,42 х 50=21 см, тогда



    Ядровое расстояние  = 0,35 ⋅ h = 0,35 ⋅50=17,5 см
    Таблица 8.

    Коэффициент влияния формы симметричного двутаврового сечения



    Относительный эксцентриситет

    mx = ex/x= 140/17,5 = 8.
    Предварительно примем Аf/Aw>1.0. Тогда в соответствии с таблицей 8 при 0  5 и 5 m 20

    =1,4 - 0,02 ⋅= 1,4 - 0,02⋅1,9=1,36.
    Приведенный эксцентриситет


    По приложению 2 при и e=0,119

    Требуемая площадь сечения





    Компоновка сечения
    Предварительно принимаем толщину полок tf =1,4 см, тогда высота стенки колонны

    hw= h -2 tf = 50 – 2 1,4 = 47,2 см.
    Из условия местной устойчивости предельная гибкость стенки

    при и
    при ,
    поэтому .
    Тогда требуемая толщина стенки балки
    .
    В целях экономии стали уменьшим толщину стенки и примем tw= 6 мм (что соответствует ) и включим в расчетную площадь сечения колонны только два крайних участка стенки шириной


    Тогда расчетная площадь сечения стенки
    Aw=2 =2 · 13,210,6 =15,9 см2.
    Требуемая площадь полки
    Af тр= (A тр- Aw)/2= (59 – 15,9)/2= 21,6 см2.
    Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента ширина полки .

    Принимаем Аf = 181,4 = 25 см2.

    Проверка местной устойчивости неокаймленной полки двутавра


    0,01 Устойчивость сжатой полки обеспечена.
    Геометрические характеристики сечения
    Полная площадь сечения

    где
    При определении геометрических характеристик учитывается полное сечение
    Ix= tw hw3/12 + 2 bf tf (h/2- tf / 2)2 = 0,6 ⋅ 47,23/12 + 2 ⋅ 18 ⋅ 1,4 ⋅ (50/2 –
    -1,4/2)2 = 35018,4 см4;
    ;




    Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента (относительно оси х-х)
    Предельная условная гибкость стенки
    ;


    Предельная условная гибкость стенки


    Расчетная площадь сечения при учете только устойчивой части стенки

    ;

    При = 1,25 (таблица 8);

    при ;

    при по интерполяции .

    Из приложения 2 находим е= 0,122

    Проверка устойчивости сечения


    Недонапряжение составляет

    поэтому уменьшаем толщину полки tf=1,2 см



    где
    Ix= tw hw3/12 + 2 bf tf (h/2- tf / 2)2 = 0,6 ⋅ 47,63/12 + 2 ⋅ 18 ⋅ 1,2 ⋅ (50/2 –
    -1,2/2)2 = 31112 см4;
    ;





    Устойчивость относительно оси х - х
    ;






    см;

    При = 1,25 (таблица 8);

    при ;

    при по интерполяции .

    Из приложения 2 находим е= 0,112



    Проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента (относительно оси У-У)
    Для определения найдём максимальный момент в средней трети расчётной длины стержня
    = 208 кНм.



    Рисунок 12. Определение расчетного момента
    Значение принимается не менее половины наибольшего момента по длине стержня


    Коэффициент «с» определяют по следующим формулам:
    при ,
    где значения коэффициентов определяют по приложению 4;
    при
    где - коэффициент снижения расчетного сопротивления при потере устойчивости балок, в большинстве случаев при проверке устойчивости колонн
    при

    В данном примере

    где в соответствии с приложением 4



    при ;
    ,
    здесь при принимается

    =
    Согласно приложению 3 двутавровое сечение соответствует кривой устойчивости типа «в». При 712.


    Так как значение приведенного эксцентриситета mef 20 проверка прочности не требуется.
    Подбор сечения нижней (подкрановой) части колонны


    Сечение нижней части колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных решеткой. Подкрановую ветвь колонны принимаем из широкополочного двутавра, наружную – составного сварного сечения из трех листов.

    Определим ориентировочное положение центра тяжести. Принимаем z0 = 5см; h0= hн - z0 = 100 – 5 = 95 см;

    у2 = h0 - у1 = 95 – 61,7 = 33,3 см.

    Усилие в наружной ветви



    Усилие в подкрановой ветви



    Определяем требуемую площадь ветвей и назначаем сечение.

    Из условия устойчивости при центральном сжатии для подкрановой ветви:


    здесь значение коэффициента  можно предварительно принять в пределах 0,7...0,9.

    По сортаменту (приложение 5) подбираем двутавр 23Б1:


    Для наружной ветви: .

    Для удобства прикрепления элементов решетки расстояние между внутренними гранями полок принимаем таким же, как в подкрановой ветви



    где h, t - соответственно высота сечения подкрановой ветви и толщина ее полки.

    Толщину стенки составного швеллера для удобства соединения ее вcтык c полкой верхней части колонны, принимаем равной t w = 12 мм, т.е. равной толщине полки. А ширину стенки составного швеллера назначаем с учетом толщины полок и сварных швов h w =240 мм.

    Требуемая площадь полок

    Из условия местной устойчивости полки швеллера

    Принимаем Тогда

    Принимаем bf =14 см.

    Геометрические характеристики ветви:









    где


    =4832 см4.

    Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:



    Отличие от первоначально принятых размеров мало, поэтому усилия в ветвях не пересчитываем.
    Проверка устойчивости ветвей колонны из плоскости рамы

    (относительно оси у-у)
    Расчетная длина колонны

    Подкрановая ветвь:


    (тип кривой устойчивости «b», см. прил.3)

    Так как устойчивость подкрановой ветви не обеспечена, принимаем большее сечение двутавра 30Б1





    (тип кривой устойчивости «b»)
    .
    Наружная ветвь:


    φ=0,323 (

    т.е. устойчивость не обеспечена, поэтому увеличиваем сечение составного швеллера, принимая hw=34 см, tf=1,4 см, bf =14 см, тогда новая площадь сечения составного швеллера будет равна




    =4,32 см,







    где




    12343,6;
    =


    𝜑=0,485 (тип кривой устойчивости «с»)

    Уточняем положение центра тяжести сечения колонны:



    Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решетки



    Разделив нижнюю часть колонны на целое число панелей примем


    Проверка устойчивости ветвей колонны в плоскости рамы (относительно осей х11 и х2 – х2).
    Для подкрановой ветви
    , т.е.
    устойчивость обеспечена.
    Для наружной ветви




    Расчет решетки подкрановой части колонны
    Поперечная сила в сечении 4-4 колонны Qmах= 68 кН (нагрузки 1,2,3.4(-Q),5*)

    Таблица 9. Значения условной поперечной силы



    Условная поперечная сила для стали С235 в соответствии с таблицей


    Расчет решетки производим на действие силы Qmах

    Усилие сжатия в раскосе Nр



    Принимаем гибкость раскоса равной d= 100, тогда

    (тип кривой устойчивости «b»).
    Требуемая площадь раскоса из одиночного уголка

    Для сжатого уголка, прикрепляемого одной полкой γс= 0,75.

    По сортаменту «Уголки стальные горячекатаные равнополочные» принимаем уголок 125х9;


    (кривая устойчивости типа «b»);

    Напряжение в раскосе


    Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня.

    Геометрические характеристики всего сечения:









    Приведенная гибкость

    где – площадь сечения раскосов по двум граням раскосов;

    – коэффициент, зависящий от угла наклона раскосов;

    Приведенная условная гибкость


    Проверка на комбинации усилий в сечении 4-4, догружающих наружную ветвь:

    М2= 461 кН м; N2=-612 кН; ;



    По таблице 75 СНиП РК5.04-23-2002 определим е= 0,370



    Проверка на комбинацию усилий в сечении 3-3, догружавших подкрановую ветвь: М1= -249 кН м ; N1= 612 кН;



    По таблице 75 СНиП РК5.04-23-2002 определим е= 0,388



    Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных ветвей.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9


    написать администратору сайта