Общий порядок подбора сечения стержня колонны (тип 1)

1.Определяют нагрузку на колонну; в общем случае она опре­деляется по указаниям раздела 3; в простейших учебных задачах нагрузка может быть задана.

2. Устанавливают расчетную схему, см. раздел 4.

3. В зависимости от расчетной схемы находят расчетную дли­ну колонны по формуле (5.4)

где ц — коэффициент расчетной длины (табл. 5.1); l — геометрическая длина колонны.

4. Назначают тип поперечного сечения стержня колонны: тру­ба, прокатный двутавр, составное сечение из прокатных профи­лей и т.п.

5. Принимают сталь для колонны; выбор стали зависит от кон­струкции колонны, величины нагрузок, климатического района и условий эксплуатации (отапливаемое или неотапливаемое здание), экономического обоснования и т.д. В целях упрощения расчета и в рамках рассматриваемых примеров будем принимать любую из сталей: С235, С245, С275; С345.

6. Для принятой стали определяют расчетное сопротивление по пределу текучести Ry (табл. 2.2).

7. Определяют коэффициент условия работы колонны ус (табл. 2.3).

8. Определяют требуемую площадь поперечного сечения стер­жня. Требуемая площадь сечения находится из формулы (5.2)

где N, Ry и ус уже определены.

Поскольку в формуле два неизвестных — А и ср, то одной из ве­личин необходимо задаться, т.е. принять предварительно, а затем выполнить проверочный расчет. Рекомендуется задаваться гибко­стью к, величина которой не должна превышать А,пред (гибкость колонн обычно находится в пределах от 100 до 70), по принятой гибкости устанавливают коэффициент ср (табл. 5.3).


10. По найденным площади и радиусу инерции, пользуясь сор­таментом прокатных элементов (Приложение 1), принимают се-

9. Определяют требуемый радиус инерции, подставляя в урав­нение (5.3) принятую гибкость:

 

чение стержня колонны и выписывают фактические характерис­тики принятого сечения (A, i„ iy).

Для сварных колонн, выполняемых из стальных листов, сечение ко­лонны следует назначить самостоятельно: высота сечения колонны в виде двутавра принимается обычно в пределах А = (Vi2—'/»)/, ши­рина b принимается равной высоте сечения h (см. рис. 5.6, б), тол­щина поясов ^принимается в пределах 10—40 мм, а толщина стен­ки tw = 6—18 мм. Назначенное сечение должно иметь площадь при­мерно равную требуемой площади (по пункту 8). Наименьший расход металла получается, если на долю поясов приходится око­ло 80% от общей площади поперечного сечения и, соответствен­но, 20% должно приходиться на стенку: А,•« 0,8Л — площадь по­ясов; А„ « 0,2Л — площадь стенки. Толщины поясов и стенки при этом можно ориентировочно определить по формулам: tf* Af/2b —толщина пояса; tw « AJ(h - 2t) — толщина стенки.

Полученное сечение колонны может быть изменено при дальнейших расчетах.

11. Проводят проверку принятого сечения и при необходимости выполняют уточнение его размеров.

Проверку устойчивости производят по формуле (5.2)

где Ry и ус остались теми же, что в пунктах 6, 7;

А — принятая площадь сечения стержня. Сортамент прокатных I профилей не позволяет, за редким исключением, подобрать пло­щадь, в точности равную требуемой, поэтому коэффициент про-I дольного изгиба ср определяется заново по наибольшей фактической гибкости подобранного сечения колонны.

Наибольшую гибкость колонны находят по формуле

где — меньший радиус инерции принятого сечения (/„ /„). По таблице 5.3 в зависимости от Ry и Хтах находят действительный коэффициент продольного изгиба <р.

Неравенство (5.2) можно записать в виде (5.2, а)

и ограничивать напряжения; выполнение любого условия — (5.2) ; или (5.2, а) означает, что несущая способность колонны обеспечена .

 

 

 

В результате расчета может получиться большой запас прочно­сти, в этом случае можно попытаться уменьшить размеры сече­ния стержня колонны, но это не всегда удается, так как следует учитывать требования п. 12. Оптимально, если левая часть того или иного неравенства не превышает 5%.

12. Независимо от выполненного расчета необходимо, чтобы гибкость колонны не превышала предельной ^пред. Предель­ные гибкости сжатых элементов принимаются по табл. 5.4 (для основных колонн они определяются по формуле п. 4 табл. 5.4: Хирсл = 180 - 60а, где коэффициент а = N/q>ARyyc > 0,5).

Проверка несущей способности (задача 2-го типа) является со­ставной частью решения задачи по подбору сечения (необходимо выполнить пп. 2, 3, 6, 7, 11, 12 порядка расчета).

 

 

 

 








Дата добавления: 2015-09-02; просмотров: 5939;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.