Строительство и архитектура \ Металлические конструкции

Проектирование ступенчатых колонн, страница 3

мм, откуда см

Принимаем tw=8мм

Площадь сечения пояса

см2

Принимаем сечение пояса 280х10мм

Определим геометрические характеристики сечения.

см2        см4

        см4 см        см

см3                     (по табл. 66 с=1,12)

Проверим, обеспечена ли местная устойчивость пояса:

местная устойчивость пояса обеспечена.

Проверка прочности сечения. Вычислим условия:

МПа

поскольку вычисленные условия выполняются, то прочность сечения проверяем по формуле:

Устойчивость верхней части колонны в плоскости действия момента проверяем на сочетание усилий M и N, которое дает наибольшее сжатие волокна в сечении C или BC. Определим относительный эксцентриситет по максимальному моменту в верхней части колонны M=573,6кН∙м

см

При   и    по таблице 73 имеем

Тогда приведенный эксцентриситет

, откуда по таблице 74 СНиП φе=0,246

Устойчивость обеспечена так как

МПа

Проверка устойчивости колонны из плоскости действия момента. Относительный эксцентриситет вычисляем по большему изгибающему моменту в средней трети колонны, но не менее половины максимального:

  кН∙м,  что больше 0,5∙573,6=286,8кН∙м;

см

По  имеем φy=0,714. Поскольку < и mx<5, то коэффициент с вычисляем по формуле:

при этом величины , β=1, тогда

Устойчивость проверяем по формуле:

МПа

устойчивость колонны из плоскости действия момента обеспечена.

Местная устойчивость стенки считается обеспеченной, если ее гибкость не больше предельной гибкости стенки. Поскольку , то предельная гибкость стенки  устанавливается по формулам табл. 28 СНиП. Так как  , то

имеем

Местная устойчивость стенки не обеспечена. Для того что бы обеспечить местную устойчивость стенки, с гибкость  стенку укрепляют поперечными ребрами через см (ребра устанавливаются через 200см). Размеры ребра определим по формуле:

смсм

принимаем ребро сечением 70х10мм.

4.4 Расчет сопряжения верхней части колонны с нижней

Расчетной схемой траверсы является балка на двух опорах, загруженная крановым давлением Dmax и усилиями M и N, которые вызывают наибольшее сжатие внутреннего пояса колонны в сечении BC.

При фрезерованном торце колонны толщина траверсы принимается из условия прочности на торцевое смятие:

м

Принимаем толщину траверсы равной tw=14мм.

Высоту траверсы по конструктивным соображениям назначают м принимаем hw=1000мм.

Толщина вертикальных швов, прикрепляющих траверсу к подкрановой ветви, определяется по формуле:

м

принимаем катет шва равным 8мм.

Толщину сварных швов k1 определяют из условия среза их силой F:

м,

принимаем катет шва k1 равным 8мм.

Катет шва k2 рассчитывают на силу А:

м

принимаем катет шва k2 равным 8мм.

Рисунок 15 – Узел и расчетная схема сопряжения верхней части колоны с нижней

Поперечное сечение траверсы 1-1 проверяют на изгиб от момента M0 и на срез от большей силы A, B или F’.

кН

Вычислим геометрические характеристики сечения:

Определим положение центра тяжести:

мм

Откуда:

см3

Вычислим напряжения от изгиба в траверсе:

МПа<МПа

Проверим прочность траверсы по касательным напряжениям:

МПа,

здесь статический момент полусечения момент равен:

см3

Толщину горизонтальных швов определяют, как в балке, по большей поперечной силе (по B):

м,

здесь см3 – статический момент нижнего пояса относительно нейтральной оси;

Толщину горизонтальных швов принимаем равной 8мм.

Толщину шва k3 рассчитывают на сжимающее усилие Nf в поясе балки пролетом, равным bн, и высотой сечения hw.

где WВП – момент сопротивления, см3

Скачать файл