Расчет усиливаемых металлических элементов
При усилении сжатых элементов увеличением их сечения (см. рис. 2) (без предварительного напряжения) расчет осуществляют по следующей схеме.
1. Определяют начальный прогиб усиливаемого стержня в плоскости действия момента:
, (1)
Каркасные бани с туалетом проект бани из каркаса с комнатой отдыха и туалетом.
где =Мн/ Рн — случайный начальный эксцентриситет продольной силы относительно оси Х, принимаемый с соответствующим знаком (Ра и Мн — расчетные значения начальной продольной силы и момента);
— эйлерова сила для основного стержня
- момент инерции;
расчетная длина основного стержня).
При усилении центрально сжатого элемента начальный эксцентриситет равен
, (2)
где — случайный начальный относительный эксцентриситет, определяемый по графику (рис. 6);
и
— момент сопротивления и ядровое расстояние для крайних волокон усиливаемого элемента.
2.
При заданной внешней нагрузке определяют возможность усиления основного стержня:
(3)
где — характеристики усиливаемого элемента;
ординаты наиболее удаленных волокон сечения относительно оси xос; тс — коэффициент условий работы;
— 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 разгрузка элемента.
3. Определяют прогиб усиленного элемента:
при присоединении элементов усиления к плоским поверхностям
; (4)
при присоединении к вогнутой и выпуклой поверхности
, (5)
где å Jус —сумма моментов инерции элементов усиления относительно их собственных осей, параллельных оси х; Jус — момент инерции усиленного стержня; Nэ=п2ЕJ/12 — эйлерова сила усиленного стержня.
4.
Выполняют расчет прикрепления элементов усиления.
Расчет швов на сдвигающие усилия
, (6)
где Qmах— максимальная поперечная сила; Sxус — статистический момент элемента усиления относительно оси х; аω — шаг шпоночного шва.
Минимальная длина прерывистых швов
+1см, (7)
где a — коэффициент, учитывающий распределение усилий между швами элемента усиления; — коэффициенты, определяемые по СНиП II-23—81 (п. 11.2);
— расчетное сопротивление углового сварного шва.
Минимальная длина концевых швов
(8)
где (Nн — расчетное усилие в стержне после усиления; Aрус и A — соответственно площади элемента усиления и всего усиленного элемента).
Минимальная толщина сплошных сварных швов