Сталевий каркас промислового будинку: Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни "Металеві конструкції", страница 20

Для визначення коефіцієнту b знаходять lс= 3,14Ö E/Ry  =  =3,14Ö 2100/22  = 97.

При ly < lc = 50 < 97,  b = 1;

c5 = 1/ (1 + 0,9 x 5) = 0,18.

Коефіцієнт c10 = 1/ (1 + mxjy/jb) ,

де mx = 10; jb визначають за[1,додат.7* та п.5.15].

Для знаходження jи обчислити коефіцієнт j1 :

j1 = y Iy/Ix x (h/lef )2 x E/Ry , де yза [1, табл.77] в залежності від характеру навантаження й параметру aяк для балки з двомай більше закріпленнями стиснутого поясу; lef - розрахункова довжина верхньої частини колони (рис.23); ly2 = 460см, тому що стиснута полиця не закріплена зв'язками по її довжині. Для зварних двотаврів:

a = 8[(leftf/hbf)2 x (1 + atw3/bftf3)],

де h = 70 + 1,6 = 71,6см - відстань між осями поясів;

a = 0,5h = 0,5 x 71,6 = 35,8см;

a = 8[(450x1,6/71,5x40)2 x ( 1 + 35,8x1,23/40x1,63)] = 0,76;

y= 2,25 + 0,07a = 2,25 + 0,07 x 0,76 = 2,3;

j1 = 2,3x 17067/198350 x (71,6/460)2 x 21000/22 = 4,58;

Приj1> 0,85 jb= 0,68 + 0,21 xj1= 0,68 + 0,21x4,58 = 1,64 , але не більше 1 .

c10 = 1/(1 + 10 x 0,852/1)  = 0,105 ;

c = 0,18(2 - 0,2x6,64)+ 0,105(0,2 x 6,64 - 1) =0,155.

Перевіряють стійкість прийнятого перерізу з площини дії моменту :

sy  = 504,4 / ( 0,155 x 0,862 x 212) = 18,9кН/см2 < Rygc/gn =         = 23,16кН/см2 .

5.3.2. Перевірка місцевої стійкості елементів верхньої частини  колони.

Граничне відношення розрахункової ширини звісу полиці bef до товщини tf (рис.26) визначають за формулами [1, табл.29*] : ________

bef/tf £( 0,36 + 0,1l )Ö E/ Ry  £(0,36 + 0,1 x 1,97) x Ö 21000/22 =  =17,2; bef /tf= 194/16 =12,1< 17,2 . Тобто, стійкість полиці забезпечена.

У відповідності з вказівками [1,пп.7.14*та 7.16*] граничне відношення розрахункової висоти стінки hef до товщини tw залежить  від напруженого стану перерізу верхньої частини колони; якщо цей стан лімітований перевіркою стійкості в площині дії моменту, тоді відношення hef/tw визначають за [1,п.7.14* та табл.27*]; якщо ж перевіркою стійкості з площини дії моменту, hef/tw  слід приймати за [1, п. 7.16*].

В нашому прикладі при sx = 23,16 > sy = 18,9кН/см2  - відно-шення hef/tw  визначають за [1, п. 7.14* та табл.27*] .           __      ____

При mx = 8,7 > 1 та l =1,97 < 2 , hef/tw £ ( 1,3 + 0,15l 2)Ö E/Ry £ ( 1,3 + 0,15x0,972) Ö 21000/22 = 58,15 - це граничне відношення. Фак- тичне відношення hef/tw = 70/1,2 = 58,66 » 58,15. Тобто, місцева стійкість стінки забезпечена.

5.4. Підбір перерізу нижньої частини колони.

Виходячи з прийнятого орієнтовно на рис.5.1 положення центра ваги перерізу нижньої частини колони, знаходять зусилля у вітках колони:

в зовнішній вітці Nзв = N1yп/b0 + M1/b0 = 2481,7x0,65/1,1 + +1754,2/1,1 = 3061,2кН;

в підкрановій вітці Nпв = N2yл/b0 + M2/b0 = 2481,7 x 0,45/1,1 +    + 1143,1/1,1 = 2054,4кН.

Визначають орієнтовно потрібну площу віток за формулою:

Aпотр = N / jRy , де значення коефіцієнта j= 0,8(цим коефіцієн- том треба задатися в межах 0,7 ... 0,9) . Площа перерізу зовнішньої вітки ( Ry = 22кН/см2) :

Aпотр,зв = 3061,2/(0,8х22) = 174 см2.

Площа перерізу підкранової вітки Aпотр,пв=2054,4/(0,8х22)=117см2

Приймаємо зовнішню вітку зі зварного швелера,складеного з трьох листів, див.[3,Гл.14,п.4], а підкранову - з нормального двотавра 50Б2 за ГОСТ 26020 - 83 (рис.5.6). Знаходять положення центра ваги  yл = (102,8х1,1)./ 176,6 + 102,8) = 0,405м. yп = 1,1 - 0,405 = = 0,695м, а також дійсні розрахункові зусилля у вітках:

Nзв = (2481,7 х 0,695).1,1 + 1754,2/1,1 = 3165,0 кН;

Nпв = (2481,7 х 0,405)/ 1,1 + 1143,1/ 1,1 = 1952,9 кН.

Перевіряємо стійкість віток колони як центрально стиснутих стержнів. Зовнішня вітка:

в площині колони lx1=240см(відстань між вузлами решітки),

                              lч1= lx1/ix1 = 240/6,09 = 36;

з площини колони ly1 =1350см(відстань між закріпленими точками зв'язків) , ly1 = ly1/iy1 = 1350/20,26 = 67.

Знаходять значення j по більшій гнучкостіl = 67 за [1,табл.72]:

j= 0,795; тоді s= Nзв / jAзв = 3165/0,795х176,6 = 22,5кН/см2<   < Rygc/gn =23x1,0/0,95 = 24,2кН/см2.

Тут Ry = 23кН/см2 за [1,табл.51] при товщині полиці двотавра менше 20мм.