Подбор сечения с учетом развития пластических деформаций

 

Согласно п. 5.18 [1] расчет на прочность разрезных балок сплошного сечения из стали с R_y , несущих статическую нагрузку, следует выполнять с учетом развития пластических деформаций при обеспечении общей устойчивости (п. 5.20), местной устойчивости стенки (п. 7.5) и пояса (п. 7.24), при укреплении стенки поперечными ребрами по (п. 5.21). Для балок переменного сечения должны быть выполнены требования (п. 5.19). При изгибе в одной из главных плоскостей при расчет производится по формуле (39) [1]: наибольшее значение c₁=c>1 соответствует относительной высоте упругого ядра: =2d/

При этом максимальная остаточная деформация: =3 R_y/Е;

полная: =5 R_y/Е.

Величина "с" меньше значений, соответствующих пластическому шарниру (=0) всего на 0,2-0,8%. Значения "с" даны в табл. 66 [1] при

или определяются по формуле (6) работы [5]. При наличии неблагоприятных факторов (зоны чистого изгиба, больших касательных напряжений и гибкости стенки ) высота упругого ядра должна быть увеличена, а значение c₁, соответственно уменьшено.

 

Конструкция и расчет прикрепления балки настила к главной балке

 

Этот расчет выполнять не следует, т.к. в п. 5.5 принято этажное сопряжение (если h_опт ,следует принять этажное сопряжение. У нас > h_опт=118 см.)

Расчет колонны К1

 

Расчетная схема, определение нагрузки, статический расчет

Нагрузка на колонну может быть определена как сумма опорных давлений главных балок, опирающихся на колонну.

В нашем случае

,

где 1,005- коэффициент, учитывающий вес колонны. Проверим (приближенно) значение , определяя нагрузку через грузовую площадь:

где 1,04- коэффициент, учитывающий вес балок и колонны;

расчетная нагрузка на 1 м² (см. п.3).

Определим отметку верха колонны.

В нашем случае при этажном сопряжении:

Здесь - отметка настила (пола) площадки (см. п. 1);

принятые ранее (см. п. 3) толщи

Изм.

Лист

N докум.

Подп.

Дата

Лист

2013/3-П-3/КП1-КМД

ны стяжки и железобетонной плиты;

высота сечения главной балки (см. п. 5.5);

высота сечения балки настила (см.п. 4.6)

0,015- величина выступа опорного ребра главной балки.

Длина колонны:

где - отметка низа колонны. Ориентировочно можно принять 0,4 м (эта отметка должна быть уточнена при конструировании).

Расчетная схема колонны представлена на рис. 18.

Расчетные длины относительно обеих главных осей:

рис. 18

Подбор сечения и проверка устойчивости колонны

Определение сечения ветвей

 

Принимаем сквозную колонну из двух прокатных швеллеров, соединенных планками (см. рис. 19).

Рис. 19. Конструктивное решение колонны К1

 

Марку стали назначаем по табл. 50 [1]. Колонна отн

Изм.

Лист

N докум.

Подп.

Дата

Лист

2013/3-П-3/КП1-КМД

осится к 3-й группе конструкций. Принимаем сталь С245 по ГОСТ 27772-88. По табл. 51 [1] для фасонного проката из выбранной стали при толщине 2-20 мм R_y=2450 кг/см². Tак как ослабления в колонне отсутствуют ( A_n=A), расчет на прочность по формуле 5 [1] не требуется; определяющим является расчет на устойчивость по п. 5.3 [1].

Находим сечения ветвей из расчета на устойчивость относительно материальной оси X-X.

Задаемся гибкостью ( ). Тогда по табл. 72 [1]. ( можно также определить по формулам п. 5.3 [1]). Требуемая площадь сечения одного швеллера (одной ветви):

Здесь по табл. 6[1].

Требуемый радиус инерции:

.

По сортаменту (ГОСТ 8240-72) принимаем швеллер №36:

А_в= 53,4 см²; i_x=14,2 см; b_f=11 см; I_y1=513см⁴; i_y1=3,1 см; z₀=2,68 см;

t_w=0,75 см; t_f=1,26 см.