Металлические конструкции. Примеры расчёта элементов конструкций одноэтажных производственных зданий (стр. 3 )

на прочность при центральном растяжении или сжатии:

R, откуда А (1)

на устойчивость центрально-сжатых элементов:

R, откуда А= (2),

где: А - площадь сечения;

А - площадь ослабленного сечения (с учётом отверстий для болтов или других возможных снижающих площадь конструктивных решений);

- коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от гибкости элемента и R. Значения коэффициента продольного изгиба приведены в прил.1, табл.5.

на прочность при изгибе в одной из главных плоскостей:

R , откуда W (3),

Q S /J t R (4),

на прочность изгибаемых элементов при изгибе в двух главных плоскостях: M/W+ M/WR (5).

В формулах 3, 4, 5:

М, М, М, Q, W, W, W - абсолютные значения изгибающих моментов, поперечной силы и минимальные моменты сопротивления ослабленного сечения;

S, J, t – статический момент, момент инерции и толщина сечения элемента.

Расчёт на прочность разрезных балок сплошного сечения из стали с пределом текучести до 530 МПа, несущих статическую нагрузку и закреплённых от потери общей устойчивости, выполняют с учётом развития пластических деформаций (по пластическому моменту сопротивления W=cW ). Тогда при изгибе в одной из главных плоскостей формула (3) примет вид: M/cW R (6).

Коэффициент с для двутавров принимают равным 1,1. Значение с уточняется после назначения размеров двутаврового сечения (прил.1, табл. 6).

Расчёт на прочность сжатых внецентренно и сжато- изгибаемых, внецентренно-растянутых и растянуто - изгибаемых элементов следует выполнять по формуле N/A M/W M/W R (7).

Расчёт на устойчивость внецентренно - сжатых и сжато- изгибаемых элементов постоянного сечения в плоскости действия момента выполняют по формуле R (8).

Коэффициент для сплошностенчатых стержней определяют по таблице 74 СНиП II-23-81* в зависимости от условной гибкости = и приведённого относительного эксцентриситета m= m, где - коэффициент влияния формы сечения (табл. 73 СНиП II-23-81*), m = eA/W – относительный эксцентриситет (здесь е – эксцентриситет; W – момент сопротивления сечения для наиболее сжатого волокна, Е – модуль упругости).

Расчёт на устойчивость не требуется для сплошностенчатых стержней при m > 20 и для сквозных стержней при m> 20.

Устойчивость внецентренно сжатых элементов постоянного сечения из плоскости действия момента (при J>J ) проверяют по формуле

(N/cA) R (9),

где с – коэффициент, учитывающий влияние изгибающего момента, который действует в плоскости изгиба, на снижение несущей способности стержня из плоскости действия момента. Значение коэффициента определяют в соответствии с указаниями п. 5.31 СНиП II-23-81*; - коэффициент продольного изгиба, принимаемый как для центрально сжатого стержня (прил.1, табл. 5).

4.2. Соединения в стальных строительных конструкциях.

Соединения в строительных конструкциях из стали включают в себя следующие виды: сварные, болтовые и заклёпочные. Основным видом соединений стальных конструкций являются сварные соединения. По месту выполнения соединения разделяются на заводские и монтажные. К заводским относятся соединения, выполняемые при изготовлении металлоконструкций на специализированных заводах, к монтажным – соединения, выполняемые при монтажной сборке металлоконструкций на местах строительства зданий и сооружений.

Сварные соединения выполняют четырёх основных типов: встык, встык с накладками, внахлёстку и втавр. Соединения встык осуществляют стыковыми швами, а соединения встык с накладками, внахлёстку и втавр - угловыми швами. Наибольшее применение нашли электродуговые виды сварки плавящимся электродом – ручная, полуавтоматическая и автоматическая, а также контактные виды сварки.

Прочность сварных швов характеризуется их расчётным сопротивлением. Сварные швы рассчитывают по прочности из условий предельного состояния первой группы по формулам:

для сварных стыковых соединений на центральное растяжение или сжатие R , откуда l= N/tR ; (10)

то же, при действии на стыковое соединение изгибающего момента

R (11)

где W = - момент сопротивления шва; t – наименъшая толщина соединяемых элементов; l - расчётная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t, или полной его длине в случае вывода концов шва за пределы стыка.