Материалы для строительных металлических конструкций. Нормативные и расчетные сопротивления сталей, страница 15

2.  Всегда ли выполняется расчет по второй группе предельных состояний?

3.  Как производится выбор мерки стали и типа проката?

4.  Что такое потеря общей и местной устойчивости (относительно стрелы крана)?

5.  По чему нормируется гибкость сжатых и сжато-изгибаемых элементов?

6.  Как проверить устойчивость центрально-сжатого стержня?

7.  Расчетная длина сжатого стержня и чем она отличается от нормальной его длины?

Лабораторная работа № 9

Тема                              «Конструирование элементов решетки»

2 часа

Цель работы:  изучить основы и последовательность конструирования и расчета конструктивных элементов и узлов (решетка) металлических стержней промышленных объектов (здания, крытые площадки, АЗС). Область применения данных элементов, деталей, узлов и конструкции в целом. Работу элементов, узлов, деталей и конструкции под нагрузками. Получить практические навыки в подборе и принятии типа элементов, сортамента проката, класса стали для повышения несущей способности (элементов и деталей) в соответствии с требованиями СНиПов, ГОСТов и ТУ.

Теоретическая часть:

1.  Ознакомиться с требованиями нормативных документов расчетно-конструктивной части.

2.  По исходным данным (заданию) требуется провести конструирование и вариантный расчет элементов решетки треугольного стержня.

3.  Выполнить в процессе принятия технических решений сравнения приемлемых вариантов.

Общие указания

При выполнении лабораторной работы студент применяет полученные теоретические знания по курсу «Металлические конструкции, включая сварку». Практически уметь применять полученные знания при исследовании (изучении) работы принятых элементов решетки при сочетании различных нагрузок см. стр. 232…254 [4]; ст. 317…402 [5]; стр. 51…81  т. 2 [6]; стр. 116…124 [7].

По окончании обработки исследованных (изученных материалов подбора и конструирования) студент дополнительно прорабатывает требования нормативных документов СНиПов, ГОСТов, ТУ, постановлений правительства относительно строительства и т.д.

Сопоставляет и анализирует (предлагаемые варианты), определяет предельные возможности и пригодность практической работы элементов решетки в соответствии с технологией изготовления конструкции для проектируемого сооружения.

Для получения практических навыков выполняем подбор, конструируем и рассчитываем графоаналитическим способом и построением необходимых эпюр, схем, графиков, чертежей на элементы, узлы, детали.

Конструктивное решение

В трехгранных и четырехгранных стержнях, которые обычно проектируют с раскосной решеткой, расстояние между ветвями в несколько раз превышает размеры поперечного сечения ветви. Это позволяет не учитывать влияние собственного момента инерции на общий момент инерции стержня и определять геометрические характеристики сечения по простым формулам в зависимости от расстояния между осями ветвей bo и площади сечения ветви А1 или стержня в целом А. Решетку в пределах грани можно выполнить по разным схемам.

Расчет и конструирование

Разрабатываем конструкцию треугольной решетки трехгранного стержня (см. рис.) с ветвями из горячекатаных труб Ø 219×12 мм (с А1 = 78,02 см2)

Рис. 19. Фрагмент стержня к расчету

Расстояние между ветвями 1,5 м, угол наклона раскоса к поясу 45о (длина раскоса 1,12 м), материал конструкции – сталь ВС13п.с. с (Ry = 23,5 кН/см)

Подбор сечения раскоса

Условная поперечная сила (см. табл. 9)

Условные поперечные силы

Таблица 9

Расчетное сопротивление стали Ry, кН/см2

21

26

29

38

44

53

Qfic, кН

0,2А

0,3А

0,4А

0,5А

0,6А

0,7А

Составляющую Q1  этой силы в плоскости одной грани определим из условия равновесия:

Усилие в раскосе:

Задаемся гибкостью раскоса и определим требуемую площадь сечения при (λ = 90; φ = 0,612)