Сварные конструкции. Расчет и проектирование

ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ СТОЕК ПРИ ЭКСЦЕНТРИЧНО ПРИЛОЖЕННОЙ СИЛЕ

ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ СТОЕК ПРИ ЭКСЦЕНТРИЧНО ПРИЛОЖЕННОЙ СИЛЕ

Во-первых, проверить прочность от М и N по формуле (10.7):

(10.7)

Если сила приложена к элементу эксцентрично, то сле­дует сделать три проверки устойчивости.

Во-вторых, проверить устойчивость от силы N в плос­кости действия М, совпадающей, как правило, с направле­нием наибольшей жесткости сечения. Устойчивость стерж­ней зависит от пределов текучести. С их увеличением коэф­фициент устойчивости ф (см. табл. 10.1) понижается. В табл. 10.2 это обстоятельство учитывается коэффициен­том условной гибкости:

ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ СТОЕК ПРИ ЭКСЦЕНТРИЧНО ПРИЛОЖЕННОЙ СИЛЕ

(10.8)

С повышением ат_сталей растет сопротивление R, а сле­довательно, X. Рост X вызывает уменьшение фт. Это обстоя­тельство позволяет использовать табл. 10.2 для сталей с различными величинами расчетных сопротивлений (пре­делов текучести).

Коэффициент ф заменяется коэффициентом фт:

ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ СТОЕК ПРИ ЭКСЦЕНТРИЧНО ПРИЛОЖЕННОЙ СИЛЕ

Коэффициенты <f m для проверки устойчивости внецентренно сжатых (сжато-изгибаемых) сплошиостенных стержней в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии

ч

82

>2

Приведенный относительный эксцентриситет т с учетом в

0,1

0.25

0.50

0.75

1.0

1.5

2.0

3.0

4.0

5.0

в. о

3.0

10.0

1.0

925

854

778

711

653

563

484

382

307

259

225

175

142

1,5

875

804

716

747

593

507

439

347

283

240

207

163

134

2.0

813

742

653

587

536

457

397

315

260

222

193

153

125

2.5

742

672

581

526

480

410

357

287

238

204

178

144

118

3.0

G67

597

580

465

425

365

320

260

217

187

166

135

112

3,5

585

527

455

408

375

325

287

233

198

172

153

125

106

4,0

505

410

394

356

330

289

256

212

181

158

140

118

98

4,5

418

380

342

310

288

257

229

192

165

146

130

ПО

93

5.0

354

335

295

273

253

225

205

175

150

135

120

103

88

5.5

302

280

256

240

224

200

184

158

138

124

112

95

84

6,0

258

244

223

210

198

178

166

145

128

115

105

89

79

6,5

223

213

196

185

176

160

149

132

117

106

97

83

74

7.0

194

186

173

163

157

145

136

121

108

98

91

78

64

8.0

152

246

138

133

128

117

113

100

91

83

78

68

62

Примечания: I. Значения коэффициентов ф в таблице

увеличены в 1000 раз. 2. т) определяется профилем и может быть принят 1,0...1,2.

Для сплошных сечений, у которых оси материальные, т. е. пересекающие сечение,_коэффициент ф определяется в зависимости от величины К и /«л (табл. 10.2).

Относительный эксцентриситет

™ = F:T* (I0I°)

где ті — коэффициент формы, может быть прння2 1; 2; —

гибкость стойки в плоскости^действия момента; Кй — услов­ная гибкость, = у ■§•

В-третьих, проверить устойчивость от силы N в плоско­сти наибольшей гибкости, как правило, перпендикулярной плоскости действия момента М с учетом изгибно-крутиль - ной формы потери устойчивости.

В этом случае проверка, проводимая по формуле

в—(|0")

311

ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ СТОЕК ПРИ ЭКСЦЕНТРИЧНО ПРИЛОЖЕННОЙ СИЛЕ

250>1L

jn^rn

г....

(10.13)

Рис. 10.4. К примеру расче­та стойки на эксцентричное сжатие

Ирф

Задаваясь пониженным
значением ф=0,4. . .0,6, оп-
ределяют Лтр.

Конструируют поперечное
сечение и производят провер-
ку его прочности и устойчи-
вости по формулам (10.7),
(10.9), (10.11). Если напряже-
ние отклоняется от допускае-
мого больше, чем на ±5%,
то размеры сечения меняют и
вторично проверяют его
прочность и устойчивость.

Для конструкций из алюми-
ниевых сплавов, работающих

при эксцентрических нагрузках, устойчивость проверяется
по формуле из СНиП.

Пример расчета (рис. 10.4). Элемепт длиной (=10 м шарнирно
закреплен по концам. Он сжат силой Я=1000 кН, приложенной

центрально, и силой р=50 кН, приложенной с эксцентриситетом

<=0,6 м относительно оси; [о|р= 160 МПа. Подобрать поперечное
сечение элемента.

Продольная сила

,V = P+p = —1050кН.

В первом приближении, пренебрегая действием изгибающего мо-
мента, принимаем ф=0,5.

Требуемая площадь поперечного сечения определяется по
формуле (10.13);

1.05

показывает, что <pmin соответствует направлению наиболь-
шей гибкости стойки (см. табл. 10.2);

'-rh - (1012>

Приближенно можно принять Р=»1, а=0,7; для короб-
чатых профилей а=0,6.

По гибкости Хх в плоскости наибольшей гибкости, как
правило, перпендикулярной моменту, определяется фтіп.

Необходимые площади поперечного сечения определяют
также методом последовательного приближения. Если пре-

небречь напряжением от мо-
мента, то требуемая площадь
сечения

N

Рассмотрим стойку коробчатого сечения, сваренную из двух листов размером 300Х 12 мм и двух листов размером 250X10 мм А — 122 см*.

Определяем момент инерции относительно оси у:

Jу = 2 ( 30*+25 ~+25 • 1 • 15,5* ) = 17 416 см*.

Радиус инерции определяем по формуле (10,3):

/

І74Ї6 1В

—12 см.

Гибкость — по формуле (10.2): X

Момент сопротивления

p1-^-=rafui.

Момент Afy=p-e=30 кН'М.

Суммарное максимальное напряжение от Л1 и N определяется по формуле (10.7):

0. 03 1.05..........

0п,,х 1088-10"* 122-10“* ^ 43,5 МПа.

Проверка удовлетворяет.

Производим вторую проверку на устойчивость в плоскости мо­мента. Для проверки устойчивости элемента находим относительный эксцентриситет по формуле (10.8):

0,03-122-10-«

1,05-1088-10-* ’

Коэффициент її, зависящий от профиля сечения, принимаем равным 1,2. Произведение т •11=0,38. По табл. 10.2 находим значе­ние q>„=0,65.

Напряжение сжатия находим по формуле (10.7):

0 = — 0,65-122-10-* =—149 МПа'

Проверка удовлетворяет.

Производим третью проверку устойчивости элемента в направ­лении, перпендикулярном действию момента. Определяем момент инерции относительно оси х:

= 2 (25»-1+Э0-Ь|!-+30-1,2.11,91)==12 808см«.

Радиус инерции rx = j/ = 10,2см, гибкость

X - 1000 --98

ТоТЇГ

При гибкости Хх=98 принимаем наименьшее значение коэффи­циента Фшіп, соответствующее Іо)р=240 МПа=/?, ф«ііп=0,6 (см. табл. 10,2), тогда при т=0,32 а=0,6, По формуле (10.12) с=0.85,

а = — ■„ .-——168МПа.

0,85 0,6' 122-10‘*

Сечение подобрано удовлетворительно, так как превышение напряжения относительно допускаемого менее 5% •

Сварные конструкции. Расчет и проектирование

Проектирование и монтаж дымоходов

Корректность проектирования и монтажа дымохода влияет на безопасность использования отопительной системы. Узнать подробности этого процесса вы можете на сайте http://dymari.kiev.ua/. Требования к проектированию дымоходов Основной критерий к установке дымохода – …

Производитель металлоапластиковых конструкций

Если вы ищете качественные и недорогие металлопластиковые конструкции, их вы можете заказать на «ОкнаПроект» - сайте, на котором представлена вся подробная и полезная информация. В частности, у нас вы можете …

ХОЛОДНЫЕ ТРЕЩИНЫ

Наиболее часто холодные трещины возникают в ле­гированных сталях в тех случаях, когда металл под дей­ствием термического цикла сварки претерпевает закалку. В этих случаях холодные трещины при сварке появляются в результате …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.