The 16 reference contexts in paper Kh. Muselemov M., O. Ustarkhanov M., A. Yusupov K., I. Yarakhmedov T., Х. Муселемов М., О. Устарханов М., А. Юсупов К., И. Ярахмедов Т. (2016) “ПОВЫШЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КОЛОНН, УСИЛЕННЫХ ЗАТЯЖКАМИ // INCREASE OF THE BEARING ABILITY OF THE COLUMNS STRENGTHENED BY INHALINGS” / spz:neicon:vestnik:y:2015:i:4:p:144-151

  1. Start
    2192
    Prefix
    Конструкция состоит из стержня и опорных устройств, технические решения которых зависят от назначения конструкции. Обычно рассматриваемые здесь конструкции проектируют из круглых или прямоугольных труб. При этом вариантное проектирование является
    Exact
    [1,2]
    Suffix
    одним из важных инженерных приемов, которое обеспечивает экономию стали и древесины. В рамках вариантного проектирования исторически развивались вопросы оптимизации, например, выбор оптимальных по массе конструкций.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    3682
    Prefix
    Вертикальную нагрузку на колонну примем равным сумме двух опорных реакций главной балки с коэффициентом 1,03, учитывающим вес колонны. 푁=2∗푄∗1,03∗푘+푁рас=2∗901,8∗1,03∗1+8,3=1866Кн (1) 푁рас−усилие от натяжения раскосов (2% от их несущей способности); 푁рас=2∗8∗24∗0,95∗0,02=8,3Кн Зададимся гибкостью λ=60 и найдем соответствующий коэффициент продольного изгиба
    Exact
    [1]
    Suffix
    휑=0,805 при R=24Кн/см2 . Определим требуемую площадь сечения ствола колонны по следующей формуле 퐴тр=푁/(휑∗푅)=1866Кн/(0,805∗24Кн/см 2 )=192,8см 2 , (2) где, N- продольное усилие в колонне, 휑 -коэффициент продольного изгиба, R-расчетное сопротивление стали.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    4267
    Prefix
    Далее вычислим радиус инерции сечения ствола колонны 푖тр=푙0/휆=180 см/60=3 см. (3) После чего, подбираем площадь сечения по сортаменту из ГОСТ 8732-78* «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные»
    Exact
    [3]
    Suffix
    . При диаметре D=273 мм и толщине стенки t=12мм. площадь сечения А=98,4 см2. Вычислим значение момента инерции сечения относительно оси у-у 퐽у=(휋∗(퐷4−푑4))/64=(3,14∗(27,34−24,94))/64=8391 см4, (4) где, D-наружный диаметр, см, d-внутренний диаметр, см, радиус инерции сечения 푖у=√퐽푦/퐴=√8391/98,4=14,56 см. (5) Проверим устойчивость ствола относительно
    (check this in PDF content)

  4. Start
    4852
    Prefix
    С этой целью уточним гибкость принятого стержня 휆푦=푙0/푖푦=300см/14,58=20,6. (6) Соответствующий коэффициент продольного изгиба найдем с помощью интерполяции: 휑 =0,960
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Определим напряжение σ в принятом сечении 휎=푁/(휑∗퐴)=1866/(0,813∗104)=21,97, (7) 휎=21,97<푅∗훾=24Кн/см2∗0,95=22,8Кн/см2, γ=0,95 - коэффициент условий работы [1]. Недонапряжение составляет 훿=((22,8−21,97)/22,8)∗100%=3,7% , что меньше допустимого 5%.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    5025
    Prefix
    С этой целью уточним гибкость принятого стержня 휆푦=푙0/푖푦=300см/14,58=20,6. (6) Соответствующий коэффициент продольного изгиба найдем с помощью интерполяции: 휑 =0,960 [1]. Определим напряжение σ в принятом сечении 휎=푁/(휑∗퐴)=1866/(0,813∗104)=21,97, (7) 휎=21,97<푅∗훾=24Кн/см2∗0,95=22,8Кн/см2, γ=0,95 - коэффициент условий работы
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Недонапряжение составляет 훿=((22,8−21,97)/22,8)∗100%=3,7% , что меньше допустимого 5%. Подобранное сечение удовлетворяет требованиям общей устойчивости. Далее необходимо проверить устойчивость стержня колонны с учетом условной гибкости.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    6541
    Prefix
    Нагрузка от главных балок передается на колонну через ребра (см. рис. 2 а, б) Принимаем ширину ребер 160мм, что обеспечивает необходимую длину участка смятия 푏см=푏опр+2∗푡пл=250+2∗25=300 мм. (10) Толщину ребер найдем из условия: 푡р≥푁/(푏см∗푅см)=2,5см≥1866Кн/(30∗35Кн/см2) (11) 푅см− расчетное сопротивление стали смятию
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Назначим tр=20мм Длину ребра 푙р найдем из условия работы швов на срез. (см. рис.2 а, б). Примем Кш=9мм, затем вычислим длину шва 푙ш по формуле (12) 푙ш=푁/(4∗훽ш∗퐾ш∗푅ус св )=1857,7/(4∗0,9∗0,7∗21,5Кн/см 2 )=34,67Кн 훽ш=0,9−принята по [1], при ручной полуавтома
    (check this in PDF content)

  7. Start
    6900
    Prefix
    Назначим tр=20мм Длину ребра 푙р найдем из условия работы швов на срез. (см. рис.2 а, б). Примем Кш=9мм, затем вычислим длину шва 푙ш по формуле (12) 푙ш=푁/(4∗훽ш∗퐾ш∗푅ус св )=1857,7/(4∗0,9∗0,7∗21,5Кн/см 2 )=34,67Кн 훽ш=0,9−принята по
    Exact
    [1]
    Suffix
    , при ручной полуавтоматической сварке, проволокой Св-0,8Г2с [1]. 푅уссв=21,5Кн/см2− расчетное сопротивление на срез металла углового шва [1]. При 푙р=35 см . выполняется условие 푙ш<85∗훽ш∗퐾ш=85∗0,7∗0,9=53,55см.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    6965
    Prefix
    Примем Кш=9мм, затем вычислим длину шва 푙ш по формуле (12) 푙ш=푁/(4∗훽ш∗퐾ш∗푅ус св )=1857,7/(4∗0,9∗0,7∗21,5Кн/см 2 )=34,67Кн 훽ш=0,9−принята по [1], при ручной полуавтоматической сварке, проволокой Св-0,8Г2с
    Exact
    [1]
    Suffix
    . 푅уссв=21,5Кн/см2− расчетное сопротивление на срез металла углового шва [1]. При 푙р=35 см . выполняется условие 푙ш<85∗훽ш∗퐾ш=85∗0,7∗0,9=53,55см. Далее проверим прочность стенки на срез (вдоль ребра): (13) 휏=푁/(2∗푙р∗푡ст)≥푅ср=1857,7/(2∗35∗1,2)=23,55≥푅ср=14Кн/см2 푅ср− расчетное сопротивление стали на срез [1].
    (check this in PDF content)

  9. Start
    7042
    Prefix
    Примем Кш=9мм, затем вычислим длину шва 푙ш по формуле (12) 푙ш=푁/(4∗훽ш∗퐾ш∗푅ус св )=1857,7/(4∗0,9∗0,7∗21,5Кн/см 2 )=34,67Кн 훽ш=0,9−принята по [1], при ручной полуавтоматической сварке, проволокой Св-0,8Г2с [1]. 푅уссв=21,5Кн/см2− расчетное сопротивление на срез металла углового шва
    Exact
    [1]
    Suffix
    . При 푙р=35 см . выполняется условие 푙ш<85∗훽ш∗퐾ш=85∗0,7∗0,9=53,55см. Далее проверим прочность стенки на срез (вдоль ребра): (13) 휏=푁/(2∗푙р∗푡ст)≥푅ср=1857,7/(2∗35∗1,2)=23,55≥푅ср=14Кн/см2 푅ср− расчетное сопротивление стали на срез [1].
    (check this in PDF content)

  10. Start
    7294
    Prefix
    При 푙р=35 см . выполняется условие 푙ш<85∗훽ш∗퐾ш=85∗0,7∗0,9=53,55см. Далее проверим прочность стенки на срез (вдоль ребра): (13) 휏=푁/(2∗푙р∗푡ст)≥푅ср=1857,7/(2∗35∗1,2)=23,55≥푅ср=14Кн/см2 푅ср− расчетное сопротивление стали на срез
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Условие не выполняется. Необходимо устроить вставки. Толщину вставки назначим tвст=20мм, а длину определим так: (14) 푙вст=푙р+140мм=350+140=490мм, 휏=푁/(푙р∗푡вст)=1866Кн/см2/(40см∗4см)=130,3см2<푅ср=14Кн/см2 Торец колонны фрезеруем после ее сварки.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    7660
    Prefix
    Толщину вставки назначим tвст=20мм, а длину определим так: (14) 푙вст=푙р+140мм=350+140=490мм, 휏=푁/(푙р∗푡вст)=1866Кн/см2/(40см∗4см)=130,3см2<푅ср=14Кн/см2 Торец колонны фрезеруем после ее сварки. Поэтому швы можно не рассчитывать. Конструктивно назначим минимально допустимый катет шва Кш=7 мм.
    Exact
    [1]
    Suffix
    . По окружности устанавливаем трапециевидные ребра жесткости, с размерами оснований 160 мм и 80 мм и длинной 300 мм (рис.2 а, б). а) оголовок колонны б) сечение оголовка колонны Рисунок 2 - Оголовка колонны Расчетное сопротивление фундамента 푅ф с учетом эффекта окаймления вычислим [2]: 푅ф=푅б∗√퐴ф/퐴пл3, где 푅б− расчетное сопротивление бетона сжатию (кубиковая
    (check this in PDF content)

  12. Start
    8069
    Prefix
    По окружности устанавливаем трапециевидные ребра жесткости, с размерами оснований 160 мм и 80 мм и длинной 300 мм (рис.2 а, б). а) оголовок колонны б) сечение оголовка колонны Рисунок 2 - Оголовка колонны Расчетное сопротивление фундамента 푅ф с учетом эффекта окаймления вычислим
    Exact
    [2]
    Suffix
    : 푅ф=푅б∗√퐴ф/퐴пл3, где 푅б− расчетное сопротивление бетона сжатию (кубиковая прочность бетона ) √퐴ф/퐴пл 3 =훾=(1,2;1,3;1,4). Принимая коэффициент γ=1,2 и расчетное сопротивление бетона сжатию 푅б = 0,7 Кн/см2 для класса бетона В15, находим 푅ф=푅б∗훾=0,7Кн/см 2 ∗1,2=0,847Кн/см 2 .
    (check this in PDF content)

  13. Start
    8730
    Prefix
    Среднее напряжение 휎ф под плитой базы, 휎ф= 푁 퐴пл = 1866 2304 = 0,81Кн см2 , (15) 휎ф≤푅пр∗훾=0,81≤0,7Кн/см2∗1,2=0,84Кн/см2. Далее вычислим изгибающие моменты на единицу длины. Участок 1. Отношение сторон a /a=210мм/210мм=1мм (рис. 2 а, б). Поскольку стороны равны, коэффициент α=0,112
    Exact
    [1]
    Suffix
    . При этом изгибающий момент вычисляется по формуле: Мпл1=휎ф∗훼∗а 2 =0,81∗0,112∗18 2 =29,602Кн∗см, (16) 푊пл=(푙см∗푡пл2)/6. (17) Из предыдущих 2х условий находим выражения для вычисления толщины опорной плиты: 푡пл=√(6∗М푚푎푥)/(푙см∗푅)=√(6∗26Кн∗см)/(24Кн/см2)=2,5см (18) Окончательно принимаем 푡пл=2,8см [1].
    (check this in PDF content)

  14. Start
    9097
    Prefix
    При этом изгибающий момент вычисляется по формуле: Мпл1=휎ф∗훼∗а 2 =0,81∗0,112∗18 2 =29,602Кн∗см, (16) 푊пл=(푙см∗푡пл2)/6. (17) Из предыдущих 2х условий находим выражения для вычисления толщины опорной плиты: 푡пл=√(6∗М푚푎푥)/(푙см∗푅)=√(6∗26Кн∗см)/(24Кн/см2)=2,5см (18) Окончательно принимаем 푡пл=2,8см
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Крепление траверсы к колонне выполним полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св-08Г2, с соответствующими коэффициентами (훽ш=0,7 푅уссв=21,5 Кн/см2 [1]. Найдем величину катета шва 퐾ш=1/훽ш∗√푁/(4∗85∗푅уссв)=1/0,7∗√1866/(4∗85∗21,5)=0,72см (19) Назначим 퐾ш=9мм [1] При этом требуемая длина шва равна 푙ш=85∗훽ш∗퐾ш=85∗0,7∗9мм=428мм.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    9276
    Prefix
    17) Из предыдущих 2х условий находим выражения для вычисления толщины опорной плиты: 푡пл=√(6∗М푚푎푥)/(푙см∗푅)=√(6∗26Кн∗см)/(24Кн/см2)=2,5см (18) Окончательно принимаем 푡пл=2,8см [1]. Крепление траверсы к колонне выполним полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св-08Г2, с соответствующими коэффициентами (훽ш=0,7 푅уссв=21,5 Кн/см2
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Найдем величину катета шва 퐾ш=1/훽ш∗√푁/(4∗85∗푅уссв)=1/0,7∗√1866/(4∗85∗21,5)=0,72см (19) Назначим 퐾ш=9мм [1] При этом требуемая длина шва равна 푙ш=85∗훽ш∗퐾ш=85∗0,7∗9мм=428мм. (20) Примем высоту траверсы равным hтр= 450 мм (см. рис. 3 а, б).
    (check this in PDF content)

  16. Start
    9382
    Prefix
    Крепление траверсы к колонне выполним полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св-08Г2, с соответствующими коэффициентами (훽ш=0,7 푅уссв=21,5 Кн/см2 [1]. Найдем величину катета шва 퐾ш=1/훽ш∗√푁/(4∗85∗푅уссв)=1/0,7∗√1866/(4∗85∗21,5)=0,72см (19) Назначим 퐾ш=9мм
    Exact
    [1]
    Suffix
    При этом требуемая длина шва равна 푙ш=85∗훽ш∗퐾ш=85∗0,7∗9мм=428мм. (20) Примем высоту траверсы равным hтр= 450 мм (см. рис. 3 а, б). Прочность траверсы на изгиб и срез не проверяем, поскольку вылет ее консольной части мал. а) база колонны б ) сечение базы колонны Рисунок 3 - База колонны 3 Составлен
    (check this in PDF content)