Расчетно-графическая работа №2

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 12Следующая ⇒

Тема: Расчет стальной колонны

    1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

    Расчет прочности выполняется по формуле

σ = N / А  ≤ R_y γ_с, кн/см²,

однако несущая способность колонны теряется в результате продольного изгиба, поэтому размеры сечения стержня принимают из расчета на устойчивость σ = N / А _* φ ≤ R_y γ_с, кн/см²

Независимо от расчета на прочность и устойчивость нормы ограничивают наибольшую гибкость стержня колонны, которая должна быть не больше предельной и  определяется по таблице 19 СП16.13330.2017 (СНиП II-23-81*)

λ  _max = μ L / i_min ≤ λ_пред

    где L_ef = μ L – расчетная длина колонны (эффективная длина) в соответствии с СП16.13330.2017 (СНиП II-23-81*) «Стальные конструкции»

ЗАДАНИЯ

Задача 1. Определить несущую способность центрально сжатой колонны сплошного сечения из широкополочного двутавра при центральном сжатии.

Коэффициент условия работы γ_с =1,0 для вариантов (1-10)

                                                   γ_с =0,95 для вариантов (11-20)

γ_с =0,9 для вариантов (21-30)

3. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ

1. Выбрать расчетную схему колонны, зная коэффициент приведения μ По СНиПу или справочнику определить расчетное сопротивление материала R_y (Таблица А.1. Приложение А)

2. Найти площадь поперечного сечения А= … см²

по сортаменту (таблица Б.1 Приложение Б)

3. Определить коэффициент продольного изгиба

для чего:

· Определить расчетную длину стержня

L_ef = μ L₀         , м

· Определить моменты инерции сечения относительно главных центральных осей по сортаменту (таблица Б.1 Приложение Б)

J_x =…, J_y =….                                                    ,см⁴

· Найти минимальный радиус инерции

______

i_min= √ J_min/ A          ,см

· Определить гибкость стержня λ_max = L_ef / i_min

· Определить условную гибкость λ = λ_max*√R_y/E

Е =2,1_*10⁴ кН/см² – модуль упругости для стали

· Найти коэффициент продольного изгиба φ (таблицаB.1 ПРИЛОЖЕНИЕ B), в зависимости от условной гибкости, учитывая, что двутавр относится к сечению типа «b» (таблицаB.2 ПРИЛОЖЕНИЕ B)

4. Несущая способность определяется величиной допускаемого значения сжимающей силы               N = R_{y *} γ_{с *}  φ _* A,  кН

 Задача 2. Подобрать сечение центрально-сжатой колонны сплошного сечения, составленной из профилей проката.

Коэффициент условия работы γ_с =1,0 для вариантов (1-10)

γ_с =0,95 для вариантов (11-20)

γ_с =0,9 для вариантов (21-30)

Алгоритм решения

1. Выбираем тип сплошного сечения колонны и расчетную схему закрепления (из условия первой задачи)

2. Задаемся величиной коэффициента продольного изгиба φ = 0,6 ÷ 0,8

3. По СНиПу или справочнику определить расчетное сопротивление материала R_y (Таблица А.1. Приложение А)

4. Определяем требуемую площадь сечения  A_d = N / (R_{y *} γ_с* φ), см²

5. По найденной площади определяем номера профилей проката, из которых состоит сечение, используя сортамент (Приложение Б) A ≥ A_d

6. Проверить устойчивость принятого сечения в следующем порядке:

· Определить расчетную длину           L_ef = μ L₀        , м

· Определить моменты инерции сечения относительно главных центральных осей                         J_x, J_y                            ,см⁴

Моменты инерции профилей проката относительно собственных осей определяются по сортаменту

· Найти минимальный радиус инерции

__________

i_min= √ J_min/ A                            ,см

· Определить наибольшую гибкость стержня λ _max =  L_ef / i_min

· Определить условную гибкость λ = λ_max*√R_y/E

· Найти коэффициент продольного изгиба φ (таблица B.1 ПРИЛОЖЕНИЕ B), учитывая, что двутавр относится к сечению типа «b»

· Найти напряжения в сечении   σ = N / (А _* φ) ≤ R_y*γ_с, кн/см²

Если это условие выполняется, значит устойчивость стойки обеспечена.

Если условие не выполняется, то необходимо увеличить площадь стойки, приняв больший профиль и проверить устойчивость, добиваясь, чтобы напряжение было меньше расчетного сопротивления.

Если напряжение намного меньше расчетного сопротивления, то такое сечение неэкономично, поэтому следует уменьшить площадь сечения стойки, добиваясь, чтобы недонапряжение не превышало 5%.

Для каждой задачи выполнить схему нагружения и показать в выбранном масштабе сечение стойки.

       3. ВОПРОСЫ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что такое гибкость стержня колонны?

2. Назовите типы сечений стальных колонн

3. От чего зависит расчетная (эффективная) высота колонны?

Литература: В.И. Сетков «Строительные конструкции»,М.,ИНФРА-М, 2013,

              с. 94-101

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии