Obrabotka Metallov 2015 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (67) 2015 35 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Рис. 5. Деформированное состояние σ max ≤ [σ], где [σ] – допускаемое напряжение, вычисляемое по формуле [12] ò ñ í ì [ ] .       При использовании в качестве материала элементов конструкции стали Ст3 имеем предел текучести σ т = 216 МПа (ГОСТ 380–94). Коэф- фициент надежности по материалу γ м = 1, 05 [12, табл. 2]. Коэффициент условий работы сжатых элементов пространственной решетки γ с = 0,9 [12, табл. 6]. Коэффициент надежности γ н = 1,3 [12, раздел 4]. Тогда допускаемое напряжение 216 0, 9 [ ] 142, 4 1,3 1, 050      МПа. Рабочие напряжения σ max = 139,6 МПа < [σ] = = 142,4 МПа и, следовательно, прочность кон- струкции обеспечена. Расчет на жесткость. Согласно нормам [12] вертикальные предельные прогибы для по- крытий и перекрытий, открытых для обзора при пролете l = 24 (12) м, вычисляются по формуле l /250. В нашем случае при пролете 16 м между колоннами предельный вертикальный прогиб составляет: δ пред = 16 / 250 = 0,064 м = 64 мм. Максимальное вертикальное перемещение в конструкции δ max = 10,51 мм меньше предельно- го вертикального прогиба δ пред = 64 мм, следо- вательно, необходимая жесткость конструкции также обеспечена. Расчет на устойчивость. Расчет на устой- чивость элементов, подверженных сжатию цен- трально приложенной силой N , выполняется по формуле [12] y c 216 0, 95 205, 2 N R A       МПа, где R y = σ т = 216 МПа (сталь Ст3); коэффици- ент условий работы сжатых элементов конструк- ции γ с = 0,95 ([12, табл. 6]). Значения φ принимаются в зависимости от гибкости λ элемента согласно [12, табл. 72]. Так, для колонны диа- метром D = 219 мм, толщи- ной стенки 8мми длиной l = = 1900 мм с наибольшим усилиемсжатия N =210,4кН (рис. 6), которая име- ет площадь поперечно- го сечения А = 53 см 2 , осевой момент инерции I = 2956 см 4 , коэффициент приведения длины μ [12, табл. 71, а ], гибкость 0, 7 190 17,8 2956 53 l I A       . По табл. 72 [9] для λ = 17,8 и σ т = 216 МПа имеем φ = 0,97. Тогда напряжение при сжатии колонны 3 4 210, 4 10 40, 9 0, 97 53 10         МПа < 205,2 МПа, Рис. 6. Расчетная схема колонны