Определить из расчета на устойчивость требуемые размеры поперечного сечения сжатой стойки. Вычислить коэффициент запаса устойчивости при принятых размерах сечения.
Дано:
Рис.7. Исходная схема
материал Сталь Ст.2; []=140 H/мм2;
b=10; h=18; P=75кН; l=13м
Решение
Подберём размеры поперечного сечения исходя из условия устойчивости
PφF adm.Здесь - коэффициент снижения основного допускаемого напряжения (коэффициент продольного изгиба), F- площадь поперечного сечения стойки. Отсюда F PφF. Решим данную задачу методом последовательных приближений (01).
В первом приближении примем φ1=0,1. Тогда F=Pφ1∙adm=75∙1030,1∙140∙106=0,00536м2=53,6 см2
δ=53,6180 = 0,73
Осевой момент инерции сечения равен
Jy=b36(3hb+1)=1067δ4=303
Jx=h36(3bh+1)=2595δ4= 736
Jmin=303
найдём радиус инерции
ix=0,289h3bh+1bh+1=6,79 = 1,93
iy=0,289b3hb+1hb+1=4,36 = 3.18
imin=3,18
Определим гибкость стержня =μ∙limin=0,5∙13003,18=204,4
=0,5 коэффициент, зависящий от способа закрепления стержня
Согласно таблице гибкости для ст.2 при =150 =0,276, =160 =0,244
вычислим среднее φ`=0,276- 0,276-0,244160-150(204,4-150)=0,102
Для второго приближения примем φ2=φ1+φ`2=0,101
Поскольку∆2= φ1-φ1`φ1100%=2% ≤ 4%.
Приближение второе считаем решением дающим необходимую точность.
Для проверки найдём =Pφ∙F=(75∙103)/(0,102∙53,6)=13,718 МПаadm, т.е