Розробка проекту цеху по ремонту насосного обладнання, страница 14

Переріз верхньої частини колони призначаємо із симетричного зварного двотавра. Необхідну площу поперечного перерізу визначаємо за формулою:

, де  МПа;

Для визначення коефіцієнта попередньо знаходимо значення

 м = 110 см;

см;

;

см;

Умовна гнучкість стержня:

;

Відносний ексцентриситет:

;

коефіцієнт форми впливу перерізу (табл. 7.3 [11])

;

приведений відносний ексцентриситет

;             по таблиці 74 [11] знаходимо

;

Необхідна площа перерізу:

 см2;

Призначаємо мінімальну ширину перерізу колони  виходячи із умови забезпечення необхідної жорсткості відносно осі :

 см;

 * - задаємося так, щоб . Для двотаврових перерізів , звідси  см;

Призначаємо стінку перерізу із листа 460*10 мм, тоді при см2, площа однієї полиці буде дорівнювати  мм2;

При товщині листа мм ширина його буде дорівнювати см, приймаємо см.

Фактична площа перерізу:

см2.

Вираховуємо фактичні значення:

 см4;

см4;

 см3;

см;

см;

см;

;

;

;

;

;

;

 (по табл. 74 [11]).

Перевіряємо стійкість верхньої частини колони в площині дії моменту.

 МПа;

Перевіряємо місцеву стійкість стінки, яка буде забезпечена, якщо буде виконана умова:

;

при  

;

;

Перевіряємо місцеву стійкість полиць, яка буде забезпечена, якщо буде виконуватися умова:

;

;

Місцева стійкість полиць і стінки забезпечена.

Перевіряємо стійкість верхньої частини колони із площини дії моменту за формулою:

;

де ;

Коефіцієнти приймаємо за табл. 10 [1].

* так як ;

 Розрахунковий момент:

кНм;

 кН;

см;

;

при ;

при  (табл. 72[1])   

 МПа  МПа

Стійкість забезпечена.

2.5.4 Розрахунок перерізу нижньої частини колони

Діючі на вітки колони зусилля із статичного розрахунку дорівнюють:

-  для розрахунку підкранової вітки кНм;  кН;

-  для розрахунку зовнішньої вітки кНм; кН.

Розрахункова довжина нижньої ділянки колони в площині дії моменту:

м, а із площини дії моменту  м.

Попередньо призначаємо тип перерізу нижньої частини колони (див. лист 7).

Зовнішню вітку приймаємо із прокатних кутників і листа, а підкранову – із двотавра. Вітки між собою з’єднуються решіткою із одинарних кутників, розміщених під кутом 400-450 до горизонталі. Висота перерізу мм.

Наскрізну колону розраховують по віткам окремо. Діючі на колону вертикальні сили і моменти розкладають по віткам і кожну розраховують як центрально – стиснутий стержень. Зусилля, яке припадає на одну вітку, визначаємо за формулою:

   ;

де віддаль від центра ваги перерізу колони до центра ваги перерізу вітки.

Приймаємо :

м;

м;

Вираховуємо максимальні зусилля:

в зовнішній вітці

 кН;

в підкрановій вітці

 кН;

а). Розрахунок підкранової вітки

Приймаємо гнучкість вітки  і по табл. 72 (11) . Необхідна площа перерізу вітки см2. Призначаємо поперечний переріз підкранової вітки із двотавра №50.

Геометричні характеристики:

см2; см; см; см3; см4; см4;

Гнучкість вітки:

;             ;

де м, віддаль між вузлами решітки.

При за табл. 72 [11] ;

Перевіряємо стійкість вітки:

МПа;

Стійкість вітки забезпечена.

б). Розрахунок зовнішньої вітки.

Необхідна площа перерізу вітки при

 см2;

Попередньо приймаємо переріз вітки із двох кутників , площею см2 та листа мм. Площа перерізу см2. Геометричні характеристики кутика:

см; см; см;

Загальна площа перерізу колони:

см2;

Віддаль від зовнішньої грані вітки до її центра ваги:

см;

де см3;

Віддаль між центрами ваги перерізів віток колони:

см;

Віддалі від центра ваги всього перерізу колони до центра ваги віток:

см;

см;

Уточняємо значення повздовжніх сил:

кН;

 кН;

Гнучкість вітки:

;

гнучкість вітки між вузлами решітки при см:

  

напруження в перерізі із двотавра №50

 МПа;

Момент інерції перерізу всієї вітки із площини дії моменту:

см4;

де см;

Момент інерції вітки в площині дії моменту:

см4;

Радіуси інерції зовнішньої вітки колони із площини дії моменту:

см;

в площині дії моменту:

см;

Гнучкість всієї вітки:

гнучкість вітки між вузлами решітки:

;

Напруження в перерізі зовнішньої вітки:

МПа;

Перевіряємо несучу здатність всього перерізу колони, для чого попередньо знаходимо

 см4;

де см4;

 см;

;

Попередньо приймаємо переріз розкосів решітки із кутика , см, см;

При

Перевіряємо стійкість колони: