Гибкость стержня относительно оси y:

ly = lefy/iy=958/7,50505 = 127,64738 .

Коэффициент продольного изгиба:

По табл. 72 СНиП II-23-81 в зависимости от ly и Ry

fy = 0,39213 .

12) Определение коэффициента с для расчета на устойчивость из плоскости изгиба по формуле (56) п. 5.31

Момент сопротивления для сжатого пояса:

Wc = Wx2 =1265,1 см3 .

Относительный эксцентриситет:

mx = (Mx/N) (A/Wc)=(97900/19170) · (110,8/1265,1) = 0,44728 .

Тип сечения - открытые.

Т.к. mx r 5:

13) Расчет по п. 5.31 СНиП II-23-81

Т.к. mx r 1 :

Коэффициент:

a = 0,7 .

14) Расчет по п. 5.31 СНиП II-23-81

Коэффициент:

lc = 3,14=3,14 · = 93,86536

Т.к. ly=127,6474 > lc=93,86536:

Коэффициент:

По табл. 72 СНиП II-23-81 в зависимости от lc и Ry

fc = 0,59858 .

Коэффициент:

b = == 1,23551 .

Коэффициент

c = b/(1+ a mx ) =

=1,23551/(1+0,7 · 0,44728) = 0,94091 (формула (57); п. 5.31 СНиП II-23-81).

15) Продолжение расчета по п. 5.31 СНиП II-23-81

Коэффициент с не должен превышать cmax, определяемого в зависимости от коэффициентов:

Коэффициент:

r = (Jx+Jy)/(A h2)=(18849+6240,9)/(110,8 · 29,8 2) = 0,25499 .

Коэффициент:

m = 2+0,156 Jt/(A h 2) ly2=2+0,156 · 33,91/(110,8 · 29,82) · 127,64742 = 2,876 .

Коэффициент:

d = 4 r/ m=4 · 0,25499/2,876 = 0,35465 .

cmax = 2/(1+ d+ =

=2/(1+0,35465+= 0,94512 (формула (60); п. 5.31 СНиП II-23-81).

16) Продолжение расчета по п. 5.30 СНиП II-23-81

N/(c·fy A)=19170/(0,94091 · 0,39213 · 110,8)=468,92588кгс/см2 r Ry·gc=2350 ·1=2350 кгс/см2 (19,95429% от предельного значения) -условие выполнено (формула (56); п. 5.30 СНиП II-23-81).

Коэффициент:

a = N/( fy A Ry gc)=19170/(0,39213 · 110,8 · 2350 · 1) = 0,18775 .

Принимаем гибкость для проверки предельной гибкости:

Гибкость:

l = ly =127,6474 .

17) Проверка по условию предельной гибкости сжатых элементов

По таблице 19 СНиП II-23-81:

Тип элемента - 4. Основные колонны.

Т.к. a < 0,5 :

Коэффициент:

a =0,5 .

l=127,6474 r 180-60·a =180-60 · 0,5=150 (85,09827% от предельного значения) - условие выполнено .

Принимаем сечения колонн:

· К1 - 40К1 по СТО АСЧМ 20-93;

· К2 - 40К1 по СТО АСЧМ 20-93;

· К3 - 30К1 по СТО АСЧМ 20-93;

8.4.2 Расчет консоли колонн.

Расчет произведен программой Norm CAD.

Рис. 8.19 К расчету консоли колонн К1 иК2.

Расчет сварного соединения с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента соединяемого консоль с колонной.

Исходные данные:

Нагрузка:

N =0 тс = 0/0,001 = 0 кгс; Mx =11,261 тс м = 11,261 /0,00001 = 1126100 кгс см; My = 0 тс м = 0 / 0,00001 = 0 кгс см; Mxy = 0 тс м = 0 /0,00001 = 0 кгс см; Qx = 0 тс = 0 /0,001 = 0 кгс; Qy = 25,025 тс = 25,025 /0,001 = 25025 кгс; F = 0 тс = 0 /0,001 = 0 кгс;

Физические характеристики:

E = 2100000 кгс/см2;

Прочность:

(Вид металла - Фасонный прокат; Сталь и толщина металла - С235 ; От 2 до 20 мм; ]): Ryn = 2400 кгс/см2; Run = 3700 кгс/см2; Ry = 2350 кгс/см2; Ru = 3600 кгс/см2; Rs = 1363 кгс/см2;

Коэффициенты надежности и условия работы:

gc = 1 ; gu = 1,3 ;

Основные характеристики сечений:

h = 39,4 см; b = 39,8 см; t = 1,1 см; tf = 1,8 см;

Характеристики сечения ветви:

hb = 39,4 см; bb = 39,8 см; tb = 1,1 см; tfb = 1,8 см; Ab= 186,81 см2; Jxb = 56147 см4; Jyb = 18921,9 см4; Wx1b = 2850,1 см3; Wx2b = 2850,1 см3; Wy1b = 950,8 см3; Wy2b = 950,8 см3;

Параметры сварного соединения:

kf = 6 мм; l = 235,8 см; t= 1,1 см; tmax = 1,8 см;

Характеристики сечения сварного соединения:

(Тип сечения - полоса; Сечение ветви - из сортамента; Характеристики сечения - Двутавры колонные с параллельными гранями полок по СТОАСЧМ 20-93; 40 К1; Сечение - одноветьевое): Aw = 186,81 см2; Jwx = 56147 см4; Jwy = 18921,9 см4; Wwx1 = 2850,1 см3; Wwx2 = 2850,1 см3; Wwy1 = 950,8 см3; Wwy2 = 950,8 см3; x = 19,90103м; y = 19,70001 см;

Результаты расчета:

1) Расчетное сопротивление сварных соединений

Шов - угловой.

Тип электрода - Э42, Э42А.

По табл. 56 СНиП II-23-81

Rwf = 1800 кгс/см2 .

Rwz = 0,45 Run=0,45 · 3700 = 1665 кгс/см2 .

Rws = Rs =1363 кгс/см2 .

2) Расчет сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента

lw = l -1=235,8-1 = 234,8 см .

3) Расчет по п. 11.2 СНиП II-23-81

Т.к. Ryn r 5400 кгс/см2 :

Коэффициенты bf и gz принимаются по табл. 34.

Вид сварки - полуавтоматическая.

Сварка проволокой - порошковой.

bf=0,7.

bz=1.

4) Расчет по п. 11.2 СНиП II-23-81

Климатический район строительства - кроме I1, I2, II2 или II3.

gwf=1.

gwz=1.

5) Проверка условий для Rwf и Rwz.

Размеры шва - установлены расчетом.

Т.к. Ryn r 2900 кгс/см2:

Вид сварки - полуавтоматическая.

Rwf=1800 кгс/см2 > Rwz=1665 кгс/см2 (108,10811% от предельного значения) - условие выполнено .

Rwf=1800 кгс/см2 r Rwz bz/ bf=1665 · 1/0,7=2378,57143 кгс/см2 (75,67568% от предельного значения) - условие выполнено .

6) Продолжение расчета по п. 11.5 СНиП II-23-81

Определяем напряжения в расчетном сечении, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом.

Изгибающие моменты действуют - из плоскости шва.

Wwx = min(Wwx1 ; Wwx2)=min(2850,1;2850,1) = 2850,1 см3 .

Wwy = min(Wwy1 ; Wwy2)=min(950,8;950,8) = 950,8 см3 .

tf ==

==565,01149 кгс/см 2 .

tz = =

== 395,50805 кгс/см2 .

tf=565,0115 кгс/см2 r Rwf gwfgc=1800 · 1 · 1=1800 кгс/см2 (31,38953% от предельного значения) - условие выполнено (формула (126); п. 11.5 СНиП II 23-81).

tz=395,5081 кгс/см2 r Rwz gwz gc=1665 · 1 · 1=1665 кгс/см2 (23,75424% от предельного значения) - условие выполнено (формула (126); п. 11.5 СНиП II 23-81).

7) Конструктивные требования к сварным соединениям

По п. 12.8 а:

kf=0,6 см r1,2 t=1,2·1,1=1,32 см (45,45455% от предельного значения) - условие выполнено.

8) По п. 12.8 б:

Вид соединения - тавровое с двухсторонними угловыми швами.

Вид сварки - полуавтоматическая.

По табл. 38 СНиП II-23-81 в зависимости от Ryn и tmax