7. Проектування суцільних позацентрово стиснутих колон: вибір розрахункових комбінацій зусиль, добір перерізу; перевірка міцності, загальної та місцевої стійкості.
До лекції 8: 2год (8, стор.152-154).
При визначенні відносного ексцентриситету mx=MxA/(NWCx) за розрахунковий момент приймається: для стержнів із шарнірно зіпертими кінцями, закріпленими від зсуву перпендикулярно площині дії моменту, — максимальний момент у межах середньої третини довжини (але не менш половини найбільшого по довжині стержня моменту) ; для консолей — момент у защемленні.
При гнучкості Лу>А,з = 3,14 j/E/R коефіцієнт із не повинен перевищувати значень, обумовлених нормами (див. СНиП П-23-81, п. 5.31). У всіх випадках із< 1.
Якщо колона працює на стиск і вигин у двох площинах, то її стійкість при збігу площин симетрії ( х-х) і найбільшої твердості \1Х>1В) перевіряється по форму
Коефіцієнт
Якщо miy<mx, то крім розрахунку по формулі (14.14) необхідно провести перевірку за формулам (14.9) і (14.10), приймаючи еу*=0.
Практичний підбор перетину суцільних колон зручно виконувати в наступному порядку.
За методикою, викладеної в п. 1 цього параграфа, знаходять коефіцієнти приведення \х і визначають розрахункові довжини 1Х и 1У. Відповідно до формули (14.9) необхідна площа перетину
ATV==N/(<pBHRy).(14.16)
Для симетричного двотавру /*«0,42/i і px = 2/J/A«0,35/i, де h — висота перетину колони, призначена при компонуванні рами.
За отриманим значенням тх і Хх по прил. 10 визначають коефіцієнт т|? У першому наближенні можна прийняти співвідношення площ полки Ап і стінки Лст Лп/Лст = 0,5. Знаючи величину наведеного ексцентриситету тх1=г\тх і умовну гнучкість Хх, по прил. 8 одержимо значенняПо необхідній площі Лтр підбирають по сортаменті прокатний двотавр із паралельними гранями полиць (тип Ш) або компонують перетин із трьох аркушів. Найбільш вигідним по витраті стали є тонкостінний перетин. Однак мінімальна товщина аркушів обмежується умовами місцевої стійкості.
Втрата стійкості внецентренно стислої колони в площині дії моменту відбувається в упругопластической стадії роботи матеріалу (див. гл. 3) і в найбільш стислій полиці, і в частині, що примикає, стінки розвиваються пластичні деформації (див. мал. 3.21).
В.цілях запобігання місцевої втрати стійкості стінки граничне відношення висоти стінки /iCT до її толщиине /Ст не повинне перевищувати значень, зазначених у табл. 14.2.
Товщина стінки з умови місцевої стійкості виходить досить великий, що робить перетин неекономічним, особливо при висоті перетину колони 700 мм і більше. У ряді випадків доцільно зменшити товщину стінки, прийнявши АСт/^ст = 8О...12ПРО (/ст==6, 8, 10, 12 мм), і забезпечити її стійкість постановкою поздовжніх ребер жорсткості (мал. 14.5, а, 6), розташованих з однієї або двох сторін стінки. Поздовжні ребра включаються в розрахунковий перетин колони. При цьому частина стінки між поясом і ребром розглядається як самостійна пластинка. Момент інерції поздовжнього ребра щодо осі стінки повинен бути не менш /р^6/гСт^ст. При постановці ребра з однієї сторони стінки його момент інерції /р обчислюється щодо осі, сполученої із гранню стінки. Постановка поздовжніх ребер значно збільшує трудомісткість виготовлення колони й доцільна тільки при великій (понад 1000 мм) її ширині.
Оскільки перехід стінки в критичний стан ще не означає втрату несучої здатності стрижня, норми допускають використання закритичної роботи стінки. У цьому випадку нестійку частину стінки а вважають выключившейся з роботи й у розрахунковий перетин колони включають дві крайніх ділянки стінки шириною по 0y85tcr}/EjR (мал. 14.5, в). Виключення частини стінки з розрахункового перетину враховується тільки при визначенні площі перетину А; всі інші геометричні характеристики визначаються для цілого перетину.
Призначивши товщину стінки, визначають необхідну площу полиці Лп:
якщо місцева стійкість стінки не забезпечена. Для забезпечення стійкості колони із площини дії моменту ширина полки приймається не менш (V20—V30) ly Товщину полиці призначають із урахуванням умови місцевої стійкості. Для необлямованої полиці двотавруі тавра граничне відношення ширини звису bCB до товщини /п, як і для стислих елементів, визначається по формулі
bCB/tn = (0,36 + про,U) VEIR.
(Для інших типів перетинів 6СвАп зазначені в нормах.
Скомпонувавши перетин колони, проводять перевірку її стійкості в площині й із площини дії моменту по формулах (14.9) і (14.10).
Втрата стійкості внецентренно стислої колони із площини дії моменту визначається фібровою плинністю, тобто стінка в цьому випадку працює в пружній стадії.
Стійкість стінки при пружній роботі (див. гл. 3) залежить від величини а=( а-в\)1о и т, де o=N/A+Myc/ I-Найбільша стискаюча напруга в стінці (вус — відстань від центра ваги до стислого краю стінки); o\=N/ A-Мур/1 -відповідна напруга в протилежного краю стінки (ур — відстань від центра ваги перетину до краю, що розвантажується моментом, стінки); t=Q/Act^ct - середнє дотичне напруження в стінці.
При а^0,5 найбільше відношення hCTltCT приймається як для центрально-сжатых елементів (див. гл. 3, § 5); при <х^1 визначається по формулі
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.