144161 (620423), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Wрасчтр = 163.1 * 1000/ (1 * 9 * 0.8) = 22657 см3.
Требуемый момент инерции:
Ixтр = Wрасчтр * h / 2,Ixтр = 22657 * 108/2 = 1223488 см4.
Принимаем толщину фанерной стойки δ = 14 мм определим момент инерции пояса относительно нейтральной оси:
Ixп = Ixтр - Ixф = Ixтр - Σδф * h3 * Eф / (12 * Eд),
где: Ixф - момент инерции стенок относительно нейтральной оси;
Iп - момент инерции пояса относительно собственный оси.
Ixп = 1223488 - 2.8 * 1083 * 9000/ (12 * 10000) = 958948 см4.
Рисунок 8. Сечение ригеля рамы в т 4л.
Пренебрегая Iп (ввиду его малости), что пойдет в запас прочности, находим площадь сечения пояса:
Aп = 0.5 * Ixп / (h / 2) 2,Aп = 0.5 * 958948/ (108/2) 2 = 164 см2.
Принимаем ширину досок bп = 12 см, тогда суммарная толщина досок пояса:
Σδп = Aп / bп,
Σδп = 164/12 = 13.7 см.
Принимаем толщину доски пояса t = 2.7 см, тогда количество досок в поясе:
n = Σδп / t, n = 13/2.7 = 5.07.
Принимаем пояса из 5 досок сечением толщиной t * bп = 2.7 * 12 cм, с Σδп = 5 * 2.7 = 13.5 см. Сечение ригеля рамы в т 4л изображено на рисунке 8.
3.3.2 Проверка прочности сечений элементов рамы
а) Расчет прочности внецентренно-сжатых элементов рамы
Расчет сечений элементов рамы проводим в табличной форме (таблица 6) по формуле прочности внецентренно-сжатого элемента:
σi = INiI / Fрасчi + MДi / Wрасчi ≤ Rс,
где MД - изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок:
MДi = IMiI / ξi,
ξi - коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вследствие прогиба элемента, определяемый по формуле:
ξi = 1 - INiI / (φi * Rс * Fпрi),
φi - коэффициент продольного изгиба зависящий от гибкости:
λi = l0/rпрi,
l0 - длина полурамы:
l0 = lст + lр = lс. y / cosα4 + lp. x / cosα2,lст
и lр,- длины стойки и ригеля полурамы, rпрi - приведенный радиус инерции:
rпрi = (Iпрi / Fпрi) 0.5,Iпрi - приведенный момент инерции:
Iпрi = 2 * (Σδп * bп3/12 + Σδп * bп * (h0i / 2) 2) + (Eф / Eд) * Σδф * hi3/12,h0i –
расстояние между осями поясов:
h0 = hi - bп,
hi - высота i-ого сечения (в стойке):
hi = hп + (h - hп) * yi / (Hк - ac),
hi - высота i-ого сечения (в ригеле):
hi = ( (lрам. х / 2 - хi) * (tgα3 - tgα1) + hк) * cosα2,
Fпрi - приведенная площадь i-ого сечения:
Fпрi = 2 * (Σδп * bп) + (Eф / Eд) * Σδф * hi,
Wрасчi = Wпрi - приведенный момент сопротивления i-ого сечения:
Wрасчi = Wпрi = 2 * Iпрi / hi,
при λi = l0/rпрi < 70 коэффициент продольного изгиба:
φi =1 - 0.8 * (λi / 100) 2,при λi ≥ 70 коэффициент продольного изгиба:
φi = 3000/λi2.
Недонапряжение в i-ом сечении:
∆i =100 * (Rс - σi) / Rс.
Таблица 6
Расчет прочности внецентренно-сжатых сечений рамы
Сечение | h | h0 | Iпр | Fпр | Wрасч | rпр | l0 | λ | φ | ξ | MД | σ | ∆ |
- | мм | мм | см4 | см2 | см3 | см | см | - | - | - | кН*м | МПа | % |
0 | 650 | 530 | 289088 | 488 | 8895 | 24.3 | 1449.8 | 59.6 | 0.716 | 0.818 | 0 | 1.7 | 87.0 |
1 | 829 | 709 | 531391 | 533 | 12813 | 31.6 | 1449.8 | 45.9 | 0.831 | 0.857 | 74.9 | 7.4 | 43.2 |
2 | 1080 | 960 | 1014924 | 596 | 18795 | 41.3 | 1449.8 | 35.1 | 0.901 | 0.883 | 176.1 | 10.7 | 17.4 |
3 | |||||||||||||
4 | 1080 | 960 | 1015146 | 596 | 18797 | 41.3 | 1449.8 | 35.1 | 0.901 | 0.866 | 188.4 | 11.6 | 10.8 |
4л | 1073 | 953 | 998895 | 594 | 18619 | 41.0 | 1449.8 | 35.4 | 0.900 | 0.866 | 181.6 | 11.3 | 12.9 |
5 | 1043 | 923 | 931878 | 587 | 17872 | 39.9 | 1449.8 | 36.4 | 0.894 | 0.864 | 154.2 | 10.2 | 21.5 |
6 | 942 | 822 | 726676 | 561 | 15429 | 36.0 | 1449.8 | 40.3 | 0.870 | 0.858 | 81.5 | 6.9 | 47.0 |
7 | 841 | 721 | 550035 | 536 | 13079 | 32.0 | 1449.8 | 45.3 | 0.836 | 0.850 | 25.2 | 3.6 | 72.7 |
8 | 740 | 620 | 400659 | 511 | 10825 | 28.0 | 1449.8 | 51.8 | 0.786 | 0.838 | 30.2 | 4.4 | 65.8 |
9 | 639 | 519 | 277258 | 485 | 8673 | 23.9 | 1449.8 | 60.6 | 0.706 | 0.816 | 54.3 | 7.9 | 38.9 |
10 | 538 | 418 | 178536 | 460 | 6631 | 19.7 | 1449.8 | 73.6 | 0.554 | 0.761 | 61.0 | 10.9 | 16.0 |
11 | 438 | 318 | 103201 | 434 | 4717 | 15.4 | 1449.8 | 94.1 | 0.339 | 0.600 | 52.7 | 12.9 | 0.4 |
12 | 337 | 217 | 49961 | 409 | 2967 | 11.1 | 1449.8 | 131.2 | 0.174 | 0.203 | 0.0 | 1.8 | 86.1 |
в) Расчет прочности клеевых швов, прикрепляющих пояс к фанерной стенке на касательные напряжения. Расчет прочности клеевого шва, прикрепляющего пояс к фанерной стенке, на касательные напряжения в i-ом сечении рамы проводим в табличной форме (таблица 7) по формуле:
τi = IQiI * Sдi * (Eд / Eф) / (Iпр. ф. i * ni * hдi) ≤ Rф. ск * mв,
где Sдi - статический момент площади пояса в i-ом сечении:
Sдi = Σδп * bп * h0i / 2,Iпр. ф. i –
полный момент инерции сечения, приведенный к материалу стенки: