Расчет консоли колонн

8.4.2 Расчет консоли колонн.

Расчет произведен программой Norm CAD.

Рис. 8.19 К расчету консоли колонн К₁ иК₂.

Расчет сварного соединения с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента соединяемого консоль с колонной.

Исходные данные:

Нагрузка:

N =0 тс = 0/0,001 = 0 кгс; M_x =11,261 тс м = 11,261 /0,00001 = 1126100 кгс см; M_y = 0 тс м = 0 / 0,00001 = 0 кгс см; M_xy = 0 тс м = 0 /0,00001 = 0 кгс см; Q_x = 0 тс = 0 /0,001 = 0 кгс; Q_y = 25,025 тс = 25,025 /0,001 = 25025 кгс; F = 0 тс = 0 /0,001 = 0 кгс;

Физические характеристики:

E = 2100000 кгс/см2;

Прочность:

(Вид металла - Фасонный прокат; Сталь и толщина металла - С235 ; От 2 до 20 мм; ]): R_yn = 2400 кгс/см2; R_un = 3700 кгс/см2; R_y = 2350 кгс/см2; R_u = 3600 кгс/см2; R_s = 1363 кгс/см2;

Коэффициенты надежности и условия работы:

g_c = 1 ; g_u = 1,3 ;

Основные характеристики сечений:

h = 39,4 см; b = 39,8 см; t = 1,1 см; t_f = 1,8 см;

Характеристики сечения ветви:

h_b = 39,4 см; b_b = 39,8 см; t_b = 1,1 см; t_fb = 1,8 см; A_b= 186,81 см2; J_xb = 56147 см4; J_yb = 18921,9 см4; W_x1b = 2850,1 см3; W_x2b = 2850,1 см3; W_y1b = 950,8 см3; W_y2b = 950,8 см3;

Параметры сварного соединения:

k_f = 6 мм; l = 235,8 см; t= 1,1 см; t_max = 1,8 см;

Характеристики сечения сварного соединения:

(Тип сечения - полоса; Сечение ветви - из сортамента; Характеристики сечения - Двутавры колонные с параллельными гранями полок по СТОАСЧМ 20-93; 40 К1; Сечение - одноветьевое): A_w = 186,81 см2; J_wx = 56147 см4; J_wy = 18921,9 см4; W_wx1 = 2850,1 см3; W_wx2 = 2850,1 см3; W_wy1 = 950,8 см3; W_wy2 = 950,8 см3; x = 19,90103м; y = 19,70001 см;

Результаты расчета:

1) Расчетное сопротивление сварных соединений

Шов - угловой.

Тип электрода - Э42, Э42А.

По табл. 56 СНиП II-23-81

R_wf = 1800 кгс/см2 .

R_wz = 0,45 R_un=0,45 · 3700 = 1665 кгс/см2 .

R_ws = R_s =1363 кгс/см2 .

2) Расчет сварных соединений с угловыми швами на одновременное действие продольной и поперечной сил и момента

l_w = l -1=235,8-1 = 234,8 см .

3) Расчет по п. 11.2 СНиП II-23-81

Т.к. R_yn r 5400 кгс/см2 :

Коэффициенты b_f и g_z принимаются по табл. 34.

Вид сварки - полуавтоматическая.

Сварка проволокой - порошковой.

b_f=0,7.

b_z=1.

4) Расчет по п. 11.2 СНиП II-23-81

Климатический район строительства - кроме I1, I2, II2 или II3.

g_wf=1.

g_wz=1.

5) Проверка условий для Rwf и Rwz.

Размеры шва - установлены расчетом.

Т.к. R_yn r 2900 кгс/см2:

Вид сварки - полуавтоматическая.

R_wf=1800 кгс/см2 > R_wz=1665 кгс/см2 (108,10811% от предельного значения) - условие выполнено .

R_wf=1800 кгс/см2 r R_wz b_z/ b_f=1665 · 1/0,7=2378,57143 кгс/см2 (75,67568% от предельного значения) - условие выполнено .

6) Продолжение расчета по п. 11.5 СНиП II-23-81

Определяем напряжения в расчетном сечении, равные геометрическим суммам напряжений, вызываемых продольной и поперечной силами и моментом.

Изгибающие моменты действуют - из плоскости шва.

W_wx = min(W_wx1 ; W_wx2)=min(2850,1;2850,1) = 2850,1 см3 .

W_wy = min(W_wy1 ; W_wy2)=min(950,8;950,8) = 950,8 см3 .

t_f ==

==565,01149 кгс/см 2 .

t_z = =

== 395,50805 кгс/см2 .

t_f=565,0115 кгс/см2 r R_wf g_wfg_c=1800 · 1 · 1=1800 кгс/см2 (31,38953% от предельного значения) - условие выполнено (формула (126); п. 11.5 СНиП II 23-81).

t_z=395,5081 кгс/см2 r R_wz g_wz g_c=1665 · 1 · 1=1665 кгс/см2 (23,75424% от предельного значения) - условие выполнено (формула (126); п. 11.5 СНиП II 23-81).

7) Конструктивные требования к сварным соединениям

По п. 12.8 а:

k_f=0,6 см r1,2 t=1,2·1,1=1,32 см (45,45455% от предельного значения) - условие выполнено.

8) По п. 12.8 б:

Вид соединения - тавровое с двухсторонними угловыми швами.

Вид сварки - полуавтоматическая.

По табл. 38 СНиП II-23-81 в зависимости от R_yn и t_max

k_f, min = 6 мм .

9) Продолжение расчета по п. 12.8 СНиП II-23-81

Группа конструкций - 1, 2 или 3.

По п.2 примеч. к табл. 38 для конструкций групп 1, 2 и 3 минимальный катет шва не уменьшается.

k_f=6 мм t k_f, _min=6 мм (100% от предельного значения) - условие выполнено.

10) По п. 12.8 в:

l_w = l -1=235,8-1 = 234,8 см .

l_w=234,8 см t 4 k_f=4·0,6=2,4см (9783,33333% от предельного значения) - условие выполнено

l_w t 4 см (5870% от предельного значения) - условие выполнено.

11) По п. 12.8 г:

Вид шва - фланговый.

Усилие действует - на всем протяжении шва.

Проверки по п. 12.8г не требуется.