А) Верхний пояс (пример расчета на центральное сжатие)
Расчетное сопротивление Rу = 245 МПа= 245*106 Н/м2
Коэффициент условия работы γс = 0,9
Предельная гибкость сжатых элементов λ = 100
Рассмотрим стержень 3-д. Усилие N3-д= 3363,8 кН
При λ = 100 по табл. 72 СНиП II-23-81*определяем коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов φ = 0,542.
Требуемая площадь сечения:
Принимаем уголки( 2 шт.) ∟250х30 мм, t = 30 мм по ГОСТ 8509-93 со следующими характеристиками:
А = 141,96 см2; Аобщ.. = 283,92 см2; Iy = Iz = 8176,5 см4
Аобщ.. –площадь двух уголков
Фасонка:270х20 мм., А=54см2 ; Iф=bh3/12=27·23/12=18 см4
Момент инерции:
I=2·[Iz+A·(y0+hф/2)2]+Iф=2·[8176,5+141,96·(7,31+20/2)2]+18=101443,7 см4
Радиус инерции:
Гибкость принятого сечения:
Напряжение в стержне:
Б). Раскосы
Ø Пример расчета на центральное сжатие
Расчетное сопротивление Rу = 245 МПа= 245*106 Н/м2
Коэффициент условия работы γс = 0,9
Предельная гибкость сжатых элементов λ = 100
Рассмотрим стержень б-в. Усилие Nб-в= 30,3 кН
При λ = 100 по табл. 72 СНиП II-23-81*определяем коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов φ = 0,542.
Требуемая площадь сечения:
Принимаем уголки( 2 шт.) ∟50х6 мм, t = 6 мм по ГОСТ 8509-93 со следующими характеристиками:
А = 5,69см2; Аобщ.. = 11,38 см2; Iy = Iz = 13,07 см4
Аобщ.. –площадь двух уголков
Фасонка:70х6 мм., А=4,2см2 ; Iф=bh3/12=7·0,63/12=0,126 см4
Момент инерции:
I=2·[Iz+A·(y0+hф/2)2]+Iф=2·[13,07+5,69·(1,46+0,6/2)2]+0,126=61,51 см4
Радиус инерции:
Гибкость принятого сечения:
Напряжение в стержне:
Ø Пример расчета на центральное растяжение
Расчетное сопротивление Rу = 245 МПа= 245*106 Н/м2
Коэффициент условия работы γс = 0,9
Предельная гибкость сжатых элементов λ = 100
Рассмотрим стержень м-н. Усилие Nм-н= 30,3 кН
Требуемая площадь сечения:
Принимаем уголки( 2 шт.) ∟50х6 мм, t = 6 мм по ГОСТ 8509-93 со следующими характеристиками:
А = 5,69 см2; Аобщ.. = 11,38 см2; Iy = Iz = 13,07 см4
Аобщ.. –площадь двух уголков
Фасонка:70х6 мм., А=4,2см2 ; Iф=bh3/12=7·0,63/12=0,126 см4
Момент инерции:
I=2·[Iz+A·(y0+hф/2)2]+Iф=2·[13,07+5,69·(1,46+0,6/2)2]+0,126=61,51 см4
Радиус инерции:
Гибкость принятого сечения:
Напряжение в стержне:
В). Нижний пояс (пример расчета на центральное растяжение)
Расчетное сопротивление Rу = 245 МПа= 245*106 Н/м2
Коэффициент условия работы γс = 0,9
Предельная гибкость сжатых элементов λ = 100
Рассмотрим стержень а-9. Усилие Nа-9= 3460,1 кН
Требуемая площадь сечения:
Принимаем уголки( 2 шт.) ∟250х18 мм, t = 18 мм по ГОСТ 8509-93 со следующими характеристиками:
А = 87,72 см2; Аобщ.. = 175,44 см2; Iy = Iz = 5247,2 см4
Аобщ.. –площадь двух уголков
Фасонка:270х20 мм., А=54см2 ; Iф=bh3/12=27·23/12=18 см4
Момент инерции:
I=2·[Iz+A·(y0+hф/2)2]+Iф=2·[5247,2+87,72·(6,83+20/2)2]+18=60205,6 см4
Радиус инерции:
Гибкость принятого сечения:
Напряжение в стержне:
Г). Стойки (пример расчета на центральное растяжение)
Расчетное сопротивление Rу = 245 МПа= 245*106 Н/м2
Коэффициент условия работы γс = 0,9
Предельная гибкость сжатых элементов λ = 100
Рассмотрим стержень в-г. Усилие Nв-г= 282,9 кН
Требуемая площадь сечения:
Принимаем уголки( 2 шт.) ∟60х6 мм, t = 6 мм по ГОСТ 8509-93 со следующими характеристиками:
А = 6,92 см2; Аобщ.. = 13,84 см2; Iy = Iz = 23,21 см4
Аобщ.. –площадь двух уголков
Фасонка:80х10 мм., А=8см2 ; Iф=bh3/12=8·13/12=0,66 см4
Момент инерции:
I=2·[Iz+A·(y0+hф/2)2]+Iф=2·[23,21+6,92·(1,7+10/2)2]+0,66=668,35 см4
Радиус инерции:
Гибкость принятого сечения:
Напряжение в стержне:
Ø Пример расчета на центральное сжатие
Расчетное сопротивление Rу = 245 МПа= 245*106 Н/м2
Коэффициент условия работы γс = 0,9
Предельная гибкость сжатых элементов λ = 100
Рассмотрим стержень а-б. Усилие Nа-б= 280,8 кН
При λ = 100 по табл. 72 СНиП II-23-81*определяем коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов φ = 0,542.
Требуемая площадь сечения:
Принимаем уголки( 2 шт.) ∟80х8 мм, t = 8 мм по ГОСТ 8509-93 со следующими характеристиками:
А = 12,3 см2; Аобщ.. = 24,6 см2; Iy = Iz = 73,36 см4
Аобщ.. –площадь двух уголков
Фасонка:100х10 мм., А=10см2 ; Iф=bh3/12=10·13/12=0,83 см4
Момент инерции:
I=2·[Iz+A·(y0+hф/2)2]+Iф=2·[73,36+12,3·(2,27+10/2)2]+0,83=1447,73 см4
Радиус инерции:
Гибкость принятого сечения:
Напряжение в стержне:
Таблица 2.
| Наименование стержня | № стержня | Расчетное усилие | Сечение | λy | ϕ | Ϭ,МПа | |
| Знак | Усилие кН | ||||||
| Верхний пояс | 1-а | - | 3317,5 | ∟ 250x30 мм, t=30 мм, два уголка | 17,32 | 0,969 | 10,13 |
| 2-б | - | 3317,5 | 17,32 | 0,969 | 10,13 | ||
| 3-д | - | 3363,8 | 17,32 | 0,969 | 10,27 | ||
| 4-е | - | 3363,8 | 17,32 | 0,969 | 10,27 | ||
| 5-и | - | 3363,8 | 17,32 | 0,969 | 10,27 | ||
| 6-к | - | 3363,8 | 17,32 | 0,969 | 10,27 | ||
| 7-н | - | 3317,5 | 17,32 | 0,969 | 10,13 | ||
| 8-0 | - | 3317,5 | 17,32 | 0,969 | 10,13 | ||
| Нижний пояс | а-9 | + | 3460,1 | ∟ 250х18 мм, t=18 мм, два уголка | 19,3 | 0,962 | 15,08 |
| в-9 | + | 3417,7 | 18,91 | 0,965 | 14,9 | ||
| г-9 | + | 3371,7 | 18,65 | 0,965 | 14,7 | ||
| ж-9 | + | 3372,3 | 18,53 | 0,966 | 14,7 | ||
| з-9 | + | 3372,3 | 18,53 | 0,966 | 14,7 | ||
| л-9 | + | 3371,7 | 18,65 | 0,965 | 14,7 | ||
| м-9 | + | 3417,7 | 18,91 | 0,965 | 14,9 | ||
| о-9 | + | 3460,1 | 19,3 | 0,962 | 15,08 | ||
| Раскосы | б-в | - | 30,3 | ∟ 50х6мм, два уголка | 158,03 | 0,25 | 7,78 |
| е-ж | - | 6,7 | 178,73 | 0,199 | 2,1 | ||
| к-л | - | 20,3 | 178,73 | 0,199 | 6,55 | ||
| г-д | + | 20,3 | ∟ 50х6мм, два уголка | 178,73 | 0,199 | 1,3 | |
| з-и | + | 6,7 | 178,73 | 0,199 | 0,43 | ||
| м-н | + | 30,3 | 158,03 | 0,25 | 1,94 | ||
| Стойки | а-б | - | 280,8 | ∟ 80х8мм, два уголка | 13,74 | 0,978 | 8,29 |
| д-е | - | 280,8 | 29,07 | 0,931 | 8,71 | ||
| и-к | - | 280,8 | 29,07 | 0,931 | 8,71 | ||
| н-о | - | 280,8 | 13,74 | 0,978 | 8,29 | ||
| в-г | + | 282,9 | ∟ 60х6мм, два уголка | 27,3 | 0,94 | 12,95 | |
| ж-з | + | 273,6 | 36,16 | 0,91 | 12,95 | ||
| л-м | + | 282,9 | 27,3 | 0,94 | 12,95 |
6.Конструктивный расчет колонны:
2-2
1-1
Назначаем ∟160х20
Планки 150*7.0 с шагом 1000 мм
Момент инерции планки:
Моменты инерции ветвей колонны:
Проверим условие:
Приведенная гибкость составного стержня сквозного сечения:
λ – наибольшая гибкость всего стержня
λ1, λ2 – гибкость отдельных ветвей при изгибе перпендикулярно осям 1-1 и 2-2
lef=l.·µ=100·0.5=50 см
Момент инерции всего стержня:
Гибкость всего стержня:
lef=Hзд.·µ=10,8·2=21,6 м=2160 см
Условная приведенная гибкость:
Из таблицы 72 СНиП II-23-81* находим при λef=82,22 φ=0,686