Розрахунок ведемо за найбільшим повздовжнім зусиллям, що виникає в елементах конструкції. У даній конструкції найбільше зусилля розтягу виникає в елементі № 6 нижнього поясу, і становить N=363.96 кН , а найбільше зусилля стиску в елементі № 95 верхнього поясу і становить N=-415.634кН . Матеріалом для виготовлення конструкції служить сталь С235 із розрахунковим опором на границі текучості Ry =230 МПа, що прийнято згідно СНиП II-23-81* «Стальные конструкции».
Визначення площі поперечного перерізу розтягнутого елемента:
А=N/ Ry=363.96/23= 15.7 см²
Визначення площі поперечного перерізу стисненого елемента при гнучкості λ=90:
А=N/(φ*Ry)= -415.634/(0,62*23)=6,88 см²
Приймаємо елемент із профілю холодногнутого зварного квадратного перерізу ( за ТУ 36-2287-80 ) розміром 80х80х3,5 з площею поперечного перерізу А=8,99 см² , радіусом інерції і=2,69 см і масою погонного метра m=8,2 кг/м.
Визначення гнучкості елементу λ=L/і=300/2,69=111,5 звідки φ=0,48
Перевірка міцності прийнятого перерізу елемента за нормальними напруженнями:
σ= N/(φ*А)= 415.634/(0,48*8,99)=22,74 кН/см²< Ry =23 кН/см²
Отже, умова розрахунку задовольняється.
Розрахунок довжини зварних швів.
Довжину зварного шва розраховуємо на дію найбільшого зусилля в елементах конструкції N=363.96 кН. З’єднання елементів проводимо за допомогою ручного зварювання електродами типу Э46 за ГОСТ 9467-75 з нормативним опором Run=450 МПа і розрахунковим опором Rwf=200 МПа.
Згідно норм , розрахунок довжини зварного шва проводять по міцності:
- металу шва
lw=N/(βf*kf*Rwf*γwf*γc)+2tmin=363.96/(1*0,48*20*1*1)+2*0,4=10,4 см
- металу на границі сплавлення
lw=N/(βz*kf*Rwf*γwf*γc)+2tmin=363.96/(0,7*0,48*20,25*1*1)+2*0,4=19,9 см
Розрахунок колони середнього ряду.
Розрахунок колони середнього ряду проводимо згідно СНиП 2-23-81* «Стальные конструкции» , на сприйняття розрахункової комбінації зусиль :
- повздовжнє зусилля N=1087,4 кН;
- згинаючий момент М=76,2 кНм.
Колону приймаємо з труби 245х10 безшовної гаряче деформованої (за ГОСТ 8732-78 ) з геометричними розмірами :
- діаметр зовнішній D=245 мм ;
- товщина стінки 10 мм ;
- площа поперечного перерізу А=73,91 см²
- радіус інерції і=8,33 см .
Колона повинна задовольняти умову міцності :
σ=N/(φе*А) ≤ Rу γс
де N – максимальне повздовжнє розрахункове зусилля в колоні.
φе- коефіцієнт , що визначається згідно т.74 СНиП 2-23-81* «Стальные конструкции».
А - площа поперечного перерізу стержня колони .
Rу - розрахунковий опір сталі по границі текучості, для сталі С235 дорівнює 23 кН/см² визначений згідно т. 51* СНиП 2-23-81* «Стальные конструкции».
γс =0,95 коефіцієнт умов роботи конструкції визначений згідно т. 6* СНиП 2-23-81* «Стальные конструкции»
Визначення моменту опору поперечного перерізу колони :
W=(π/32)*(D4-d²)/D=(3,14/32)*(24,5^4-22,5²)/24,5=1441 см³
де d =22,5 см – внутрішній діаметр труби.
Визначення ексцентриситету прикладення навантаження :
е=М/N = 76,2/1087,4=0,07 м.
Визначення відносного ексцентриситету :
m=(е*А)/W=(7*73,91)/1441=0,359
Визначення приведеного відносного ексцентриситету :
mef=η*m
η- коефіцієнт впливу форми перерізу приймаємо згідно т. 73 СНиП 2-23-81* «Стальные конструкции».
η=(1,35-0,05m)-0,01*(5-m)*λум.
де λум.= λ*√Rу/Е=L/і*√Rу/Е = 270/8,33*√23/20600=1,069 – умовна гнучкість.
η=(1,35-0,05*0,359)-0,01(5-0,359)*1,069=1,282
mef=1,282*0,359=0,46
За даними умовної гнучкості та відносного приведеного ексцентриситету визначаємо згідно т. 74 СНиП 2-23-81* «Стальные конструкции» коефіцієнт φе=0,790.
Перевіряємо стійкість колони за нормальними напруженнями :
σ=1087,4/(0,790*73,91)=18,62 кН/см² < Rу γс=23*0,95=21,85кН/см²
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.