Строительство и архитектура \ Металлические конструкции

Робоча площадка промислового будинку: Методичні вказівки до виконання курсової роботи з металевих конструкцій, страница 10

4. Маючи необхідні розміри перерізу, вираховують необхідні геометричні характеристики перерізу.

Площу перерізу:

Моменти інерції відносно головних центральних осей:

(4.10)

(4.11)

Радіуси інерції перерізу:

(4.12)

5. Вираховують гнучкості колони:

, (4.13)

де та - розрахункові довжини колони у двох площинах;

та - відповідні радіуси інерції перерізу колони, (4.12)

- гранична гнучкість колони, яка не повинна перевищувати 120.

6. Гранична гнучкість для кожного конкретного випадку визначається таким способом:

а) по більшій із гнучкостей або і розрахунковому опору за таблицею 12 [1] встановлюють величину коефіцієнту поздовжнього згину й вираховують коефіцієнти :

, (4.14)

який повинен прийматися не менше 0.5.

Тут - розрахункове зусилля на колону, кН;

- площа перерізу колони, см²;

- розрахунковий опір стисненого матеріалу колони, кН/см²;

- коефіцієнт умов роботи, дорівнює 1.

б) Маючи коефіцієнт , визначити величину граничної гнучкості колони :

. (4.15)

Якщо більша із гнучкостей або перевищують граничну величину, тобто , слід збільшити розміри перерізу колони й повторити розрахунок, домагаючись виконання умови .

7. Виконується перевірка підібраного перерізу колони на загальну стійкість:

, (4.16)

де - розрахункове зусилля в колоні, кН;

- коефіцієнт повздовжнього згину / табл. 72 [1] /;

- площа перерізу колони, см²; ().

Перенапруження при цьому недопустиме, а недонапруження не повинне перевищувати 5%. Далі перевіряється місцева стійкість елементів зварної колони.

8. Місцева стійкість стінки буде забезпечена, якщо:

при (4.17)

при (4.18)

де - умовна гнучкість стержня колони, визначається за формулою: , де - більша з двох гнучкостей колони або (див. 4.13).

- розрахунковий опір матеріалу колони стисненню, кН;

- модуль пружності сталі;

та - відповідно висота й товщина стінки колони.

Якщо умови (4.17) та (4.18) не задовольняються, то стінку укріплюють посередині парними повздовжніми ребрами жорсткості (рис. 4.6 д), які включаються в розрахунковий переріз колони.

Якщо , тоді для закріплення контуру перерізу колони ставлять ще й поперечні ребра жорсткості на відстані (2,5 … 3) (рис. 4.6 е).

Мінімальні розміри ребер жорсткості приймаються, як і в складених зварних балках.

9. перевірка місцевої стійкості полиці.

Для перевірки місцевої стійкості полиці двотаврового звареного складеного переріз відношення розрахункової ширини непідкріпленого звісу до товщини полиці повинно задовольняти умові:

, (4.19)

де - розрахункова ширина звісу полиці;

та - ширина полиці та товщина стінки;

- умовна гнучкість стержня колони (див. (4.17) та (4.18)).

Визначаючи формулою (4.19) приймають у випадку та у випадку .

Якщо умова (4.19) не задовольняється, тоді необхідно внести відповідні корективи в розміри перерізу (полиці), скеровані на зменшення відношення без порушення усіх наведених вище вимог.

4.3 Розрахунок стержня наскрізної колони.

4.3.1. Наскрізна колона з планками.(рис.4.7)

Потрібна площа перерізу наскрізної колони визначається з розрахунку відносно-матеріальної осі Х-Х (див. рис.4.7.).

(см²) (4.20.)