Предварительно определяются геометрические характеристики сечения нижней части колонны:
- площадь поперечного сечения:
- момент инерции сечения относительно оси х-х:
- радиус инерции сечения:
- гибкость стержня:
Определяется приведённая гибкость:
Коэффициент α1зависит от угла наклона раскосов и определяется по формуле:
Затем определяется условная приведённая гибкость:
Относительный эксцентриситет m определяется по
формуле:
В зависимости от m = 0.75 и λпр = 0.874 интерполяцией определяется коэффициент внецентреннего сжатия φвн по (1, прил. 9):
При λпр = 0.5
При λпр = 1
При λпр = 0.892
Проверка устойчивости проводится по формуле:
Устойчивость обеспечивается.
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечена проверкой устойчивости отдельных её ветвей.
5. Расчёт сопряжения верхней части колонны с нижней.
Расчётные комбинации усилий в сечениях 1-0 и 1-2
N = -775.79кН; М = -249.82кН·м – 1 сочетание
N = -1997.79кН; М = - 425.81кН·м – 2 сочетание
Давление кранов Dmax= 1371кН, определяется при определении нагрузок на поперечную раму от крановых воздействий.
Для передачи усилий от верхней части колонны и подкрановых балок на нижнюю часть в месте уступа устраивают траверсу (см. рисунок 5.1).
Толщина стенки траверсы определяется из условия смятия:
Здесь lсм = bo.p+2tпл - длина сминаемой поверхности, где bo.p = 30 см - ширина опорного ребра подкрановой балки. lсм = 30+2·2 = 34 см;
Rсмт – расчётное сопротивление смятию, принимается по (1, прил. 4) в зависимости от класса стали;
γс = 1- коэффициент условия работы.
Рисунок 5.1 – К расчёту узла сопряжённых ветвей и нижней части колонны
принимается tтр = 12 мм = 1.2 см. Усилие, действующее во внутренней полке верхней части колонны, определяется по формуле:
Где: N, M – расчётные усилия в сечении 1-2,
hв – ширина сечения верхней части колонны.
Длина шва крепления вертикального ребра
траверсы к стенке траверсы определяется по формуле:
Здесь: кш – толщина сварного шва, значение которого принимается равным 7 мм; сварка принимается полуавтоматическая, проволокой марки Св-08А; диаметром d = 1.4…2 мм с коэффициентами проплавления по металлу шва и по металлу границы сплавления βсм = 0.9 и βс = 1.05 соответственно, принимаемыми в зависимости от вида сварки;
γсвуш и γсвус – коэффициенты условий работы сварного соединения, равные 1; Rсвуш и Rсвус – расчетные сопротивления срезу металла шва и металла границы сплавления шва, принимаемые равными 18 кН/см² и 16.5 кН/см² соответственно для проволоки Св-08А.
При определении lш2 принимается меньшее из двух полученных выше значений расчётных сопротивлений.
Коэффициент условий работы γс =1.
Значение lш2должно быть меньше 85· βш ·кш = 85·0.9·0.7 = 54 см.
Условие выполняется.
В стенке подкрановой ветви делается прорезь, в которую заводится стенка траверсы.
Определяется реакция траверсы F от действия расчётных усилий N, M, Dmax.
Коэффициент 0.9 учитывает, что усилия М и N приняты для второго основного сочетания нагрузок (более выгодного).
Требуемая длина шва lш3 определяется по формуле:
Из условия прочности стенки подкрановой ветви в месте крепления траверсы определяется высота траверсы hтр по следующей формуле:
Где: tст.в. – толщина стенки двутавра 40Б1, принимаемая по сортаменту
tст.в.= 6.8 мм; Rср – расчётное сопротивление срезу фасонного проката из стали С38/23 марки ВСт3кп2, принимаемое по (1, прил.4). Rср = 13 кН/см²,
γс =1.
Далее проверяется прочность траверсы как балки, нагруженной усилиями N, M, Dmax. Расчетная схема и сечение траверсы приводятся на рисунке 5.1.
Нижний пояс траверсы принимается конструктивно из листа
420×12 мм верхние горизонтальные рёбра из двух листов 180×12 мм.
Определяются геометрические характеристики сечения траверсы:
- положение центра тяжести сечения траверсы:
Где: ∑Sтр – сумма статических моментов всех элементов сечения траверсы относительно оси х0; Атр – площадь сечения траверсы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.