Расчет усиливаемых металлических элементов
Лекции.Орг

Поиск:


Устал с поисками информации? Мы тебе поможем!

Расчет усиливаемых металлических элементов




 

При усилении сжатых элементов увеличением их сечения (см. рис. 11.2) (без предварительного напряжения) расчет осуществляют по следующей схеме.

1. Определяют начальный прогиб усиливаемого стержня в плоскости действия момента:

 

 

где еоснх = Мнн — случайный начальный эксцентриситет продольной силы относительно оси х , принимаемый с соответствующим знаком н и Мн — расчетные значения начальной продольной силы и момента); Росэх = n2EJосх/l2x — эйлерова сила для основного стержня (Jосх — момент инерции; — расчетная длина основного стержня).

При усилении центрально сжатого элемента начальный эксцентриситет равен

где mосн — случайный начальный относительный эксцентриситет, определяемый по графику (рис. 11.6); Wос и рос — момент сопротивления и ядровое расстояние для крайних волокон усиливаемого элемента.

 

 

Рис. 11.6. График зависимости случайного начального эксцентриситета от гибкости

 

2. При заданной внешней нагрузке определяют возможность усиления основного стержня:

 

где Fоснт, Jосх,нт — характеристики усиливаемого элемента; уос — ординаты наиболее удаленных волокон сечения относительно оси хос; тс — коэффициент условий работы; Roc — расчетное сопротивление материала основного стержня; k = 0,6 — коэффициент ограничения напряжений при усилении ненапряженными элементами с применением сварки.

Для центрально сжатых элементов проверка производится в плоскости максимальной гибкости, для внецентренно сжатых — в плоскости действия момента. Если хотя бы одно из условий не выполняется, необходима полная разгрузка элемента.

3. Определяют прогиб усиленного элемента: при присоединении элементов усиления к плоским поверхностям

при присоединении к вогнутой и выпуклой поверхности

где — сумма моментов инерции элементов усиления относительно их собственных осей, параллельных оси х; Jус — момент инерции усиленного стержня; Nэ = n2EJ/l2 — эйлерова сила усиленного стержня.

4. Выполняют расчет прикрепления элементов усиления.

Расчет швов на сдвигающие усилия

где Qmax — максимальная поперечная сила; Sусх — статистический момент элемента усиления относительно оси х; аω — шаг шпоночного шва.

Минимальная длина прерывистых швов

где а — коэффициент, учитывающий распределение усилий между швами элемента усиления; β, Kf, γω, γс — коэффициенты, определяемые по СНиП II - 23—81 (п. 11.2); Rω — расчетное сопротивление углового сварного шва.

Минимальная длина концевых швов

где Nусp = (NNн)·(Ауср/А) (Nн — расчетное усилие в стержне после усиления; Ауср и А — соответственно площади элемента усиления и всего усиленного элемента).

Минимальная толщина сплошных сварных швов

 

5. Определяют остаточный сварочный прогиб

где λ = lef/r — гибкость усиленного стержня в плоскости изгиба (lef — расчетная длина; r — радиус инерции); υx ≈ 0,04K2f — объемное укорочение при сварке (Kf — катет шва, см); ni = 1—и·1n(1—ζi)/ln2; ζi = σосi/Rосy; σосi = ± (yi — расстояние от центральной оси основного сечения до места наложения i-го шва; u = 0,5 при односторонних швах в сжатой зоне сечения, u = 1,5 — то же, в растянутой зоне; u = 1—при двусторонних швах).

6. Определяют расчетные эксцентриситеты в плоскости действия моментов:

7. Проверяют устойчивость усиленного элемента в плоскости действия момента

где φе принимается по СНиП II-23—81* в зависимости от условной гибкости λ усиленного элемента и приведенного эксцентриситета mef, γс — коэффициент условия

работы.

8. Проверяют устойчивость усиленного элемента в процессе сварки.

Площадь сечения элементов усиления центрально сжатых элементов определяют по формуле

где N — усилие в стойке в момент усиления; φос и φyc — коэффициенты продольного изгиба старого и нового элементов.

При усилении сжатых элементов телескопическими предварительно напряженными трубами условие устойчивости внутренней сжатой трубы имеет вид

где Ab — площадь сечения трубы; φ* = 1/[1+(K0 + K1) x er l]; е — наружный радиус трубы; l и ri — ее длина и радиус инерции; K0 = f0/l; K1 — определяется из выражения λ2 = K +2n(l — N/Nкр)K1-2n(N/Nкp)K0 = 0 (n = Ab/Aн; Aн — площадь растянутой трубы).

Рис. 11.7. Расчетная схема усиления балки

 

Несущую способность усиленной балки (рис. 11.7) проверяют с учетом пластических деформаций. Напряжения в крайних волокнах усиленного сечения

σg = [(M + ΔM)yg]/Jx ≤ γcR . (11.15)

Требуемая площадь усиливающей детали

 

(11.16)

При этом должна обеспечиваться общая устойчивость балки или соблюдаться условие

(M + ΔM)/(φусWx) ≤ γcRy.

Касательные напряжения в зоне максимального момента не должны превышать 0,3Rs.

Расчет дополнительных сварных швов при усилении швов производят из условия

N ≤ AωγсRwy + KA (Rwy - 0,5τос), (11.17)

где Аω — площадь сварных швов до усиления; Rwy — расчетное сопротивление швов на срез; К — коэффициент распределения напряжений; А — сечение усиливающих швов; τос — расчетное срезающее напряжение в швах до усиления.

 






Дата добавления: 2015-01-29; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 483 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов


Читайте также:

Поиск на сайте:

Рекомендуемый контект:





© 2015-2021 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.006 с.