Расчет сечения центрально-нагруженной стойки

Расчет по формуле вести трудно, так как коэффициент продольного изгиба не известен и зависит от J и А сечения. Поэтому расчет ведут по методу последовательного приближения.

Чтобы быстрее приблизиться к оптимальному сечению, вначале следует пользоваться некоторыми соотношениями в стойках. Габарит сечения h_x = Ф(l₀) в направлении оси х вначале принимают по табл. 7.1.

Табл. 7.1 – Приближенная зависимость h_x от l₀

l0	До 12	12-16	Более 16
hx,, м

При этом считают, что если сила приложена к стойке эксцентрично и создает момент, то этот момент действует в плоскости хz. Габарит сечения h_yв направлении оси у назначают с учетом того, что ≤ 120 и, следовательно, . Поскольку приближенные значения

,

где К_х – числовой коэффициент, для разных типов сечений (см. приложение Б2);

то h_y назначают по зависимости

. (7.3)

Обычно для начала берут

.

Порядок расчета сечения.

1.Выбирают тип сечения стойки (по нагрузкам, назначению).

2. Для выбранного типа сечения по табл. 7.1 и формуле (7.7) назначают начальные габариты сечения h_x и h_y.

3. Задают = 0,5…0,8 (обычно 0,65…0,7) и определяют требуемую площадь сечения

. (7.4)

4. Конструируют сечение выбранного типа с площадью А_треб и с габаритами h_x и h_y (толщины и размеры элементов сечения брать из. ГОСТа на сортамент).

5. Уточнив все истинные размеры сечения, определяют значения величин

А; J_x; J_y; i_x; i_y; , , ,

Проверяют получаемые напряжения

. (7.5)

Перегруз более 5% недопустим. Недогруз более 5% допускается, если он оправдан, например, переход на ближайшие меньшие профили ГОСТа, составляющие сечение, приводит к перегрузу более 5%.

7. Если сечение по формуле (7.5) не подошло, то его изменяют в. нужную сторону и повторяют проверку по п.5.

П р и м е ч а н и е. Чтобы рационально использовать материал, нужна проверка относительно оси, для которой давала недогруз не более 5%.

При проектировании внецентренно-нагруженных сварных стоек делаются расчеты размеров всех её деталей (соединительных элементов, диафрагм, ребер и т.д.), а также сварных швов, опорных частей, проверка местной и общей устойчивости и др. Данные вопросы освещены в работах [1-5] и здесь не рассматриваются.

Контрольные вопросы к лекции № 7

1. Какие элементы конструкции называют стойками?

2. Какие типы сечений применяют для стоек при небольших и больших усилиях?

3. Что называется гибкостью стойки? Какую размерность она имеет?

4. Что называется радиусом инерции поперечного сечения и как он определяется? Какую имеет размерность?

5. Какие допускаемые напряжения применяются цри расчете стоек? Что такое коэффициент φ?

6. Как определяется гибкость в зависимости от опорных закреплений стоек?

7. Как проверяется напряжение в стойке при заданном усилии и сечении?

8. Как определяется допускаемое усилие сжатия в стойке заданного сечения при заданном допускаемом напряжении?

9. Как подбирают сечение в сжатой стойке при заданном усилии и допускаемом напряжении?

10. В чем состоит способ последовательного приближения подбора сечения в сжатых стойках?

11. Как конструируют базы и оголовки стоек?