- •Пояснительная записка
- •Содержание
- •2. Компоновка конструктивной схемы каркаса.
- •2.1. Определение вертикальных размеров рамы.
- •2.2. Определение горизонтальных размеров.
- •Сбор нагрузок
- •2.3. Компоновка связей
- •3. Статический расчет поперечной рамы.
- •3.1. Составление расчетной схемы
- •3.2. Сбор нагрузок на поперечную раму
- •3.3. Предварительное определение жесткостей элементов рамы
- •Жесткости элементов рамы
- •4. Конструктивный расчет колонны
- •4.1 Определение расчетных длин
- •4.1.1 Расчетные длины в плоскости рамы
- •4.3. Расчет нижней части колонны
- •4.3.1. Определение ориентировочных усилий в ветвях колонны
- •4.3.2. Подбор сечений
- •4.3.3. Компоновка решетки
- •4.3.4. Корректировка усилий
- •4.3.5. Проверки подобранного сечения
- •4.4 Расчет узлов колонны
- •4.4.1. База колонны
- •Расчет опорной плиты
- •Расчет траверсы
- •Расчет анкерных болтов
- •Расчет анкерной плитки
- •4.4.2. Узел сопряжения верхней и нижней частей колонны Определение толщины вертикального листа траверсы
- •Определение усилий в траверсе
- •Определение толщины вертикальных ребер траверсы
- •Проверка прочности траверсы
- •Расчет швов ш1
- •Расчет швов ш2
- •Расчет швов ш3
- •Расчет шва ш4
- •4.4.3. Оголовок колонны (узел опирания фермы на колонну)
- •Расчет опорного листа на смятие
- •Расчет сварных швов ш1
- •5.3. Подбор поперечных сечений элементов фермы.
- •5.4 Расчет сварных швов
- •Список литературы
Расчет швов ш2
Швы Ш2 приваривают
вертикальный лист траверсы к подкрановой
ветви. Усилие в швах
.
По табл. 34* [3]
определяем коэффициенты глубины
проплавления (полуавтоматическая сварка
при d = 1.4-2
мм в вертикальном положении при катете
шва kf
3-8 мм):
f = 0.9, тогда катет шва:
Принимаем катет шва = 8 мм.
Расчет швов ш3
Швы Ш3 приваривают накладку к наружной полке верхней части колонны и наружной ветви нижней части. Усилие в швах F’ (при сочетании N’ = 1078,58 кН, М’ = -119,2 кНм, догружающем наружную полку сечения верхней части колонны).
.
Условие прочности сварных швов:
,
примем
=
12 мм, тогда
,
Принимаем длину накладки 50 см.
Расчет шва ш4
Стыковой шов Ш4 сваривает внутреннюю полку верхней части колонны и вертикальные ребра траверсы.
Условие прочности шва на сжатие:
,
,
Прочность стыкового шва на сжатие обеспечена.
Условие прочности шва на растяжение:
,
где 0,85 – коэффициент, учитывающий отсутствие контроля качества шва физическими методами.
,
Прочность стыкового шва на растяжение обеспечена.
4.4.3. Оголовок колонны (узел опирания фермы на колонну)
Рис. 26. Узел опирания фермы на колонну
Расчет опорного листа на смятие
Принимаем
=
160 мм.
Условие прочности опорного листа на смятие:
;
,
где
Rp= 336 МПа – расчетное сопротивление смятию торцевых поверхностей, определено по табл. 52* [3] при .
,
Из конструктивных
соображений принимаем
=
12 мм.
Расчет сварных швов ш1
Определяем катет шва, соединяющего опорный лист фермы с фасонкой.
Назначаем полуавтоматическую сварку сварочной проволокой Св-08А, тогда
Rwf = 180 МПа,
Rwz = 0.45 = 0.45370 = 166,5 МПа,
По табл. 34* [2] определяем коэффициенты глубины проплавления (полуавтоматическая сварка при d = 1.4-2 мм в вертикальном положении при катете шва kf = 3-8 мм):
f = 0.9,z = 1.05.
Определяем менее прочное сечение сварного шва:
Rwff = 1800.9 = 162 МПа – по металлу шва,
Rwzz = 166.51.05 = 174.8 МПа – по металлу границы сплавления.
Менее прочное сечение – по металлу шва, следовательно, в дальнейшем ведем расчет по металлу шва.
Условие прочности шва по металлу шва:
,
Принимаем
,
тогда
,
и
Принимаем kf = 5 мм.
Расчет вертикального ребра
Назначаем ширину ребра равную 26 см. Условие прочности ребер на смятие:
Так как bоп.л= 16 см < 2bв.р= 52см, то lef = bоп.л + 2∙2 = 16 + 4 = 20 cм.
Тогда:
Назначаем толщину вертикального ребра 10 мм.
Расчет высоты вертикальных ребер
Назначаем Kf = 8 мм. Условие прочности шва по металлу шва:
,
.
Тогда высота вертикального ребра:
,
Принимаем высоту
опорного столика
=
22 см
5. Расчет фермы.
5.1. Сбор нагрузок.
а) Постоянная нагрузка.
d = 3 м – длина панели верхнего пояса;
B = 6 м – шаг ферм.
б) Снеговая нагрузка.
F=S ∙ B ∙d = 4 ∙ 6 ∙ 3 = 72 кН
S = 4 кПа –снеговая нагрузка
d = 3 м – длина панели верхнего пояса;
B = 6 м – шаг ферм.
5.2. Определение расчетных усилий.
Эл. |
№ |
Пост. нагр. |
Снег. |
Расчетное усилие |
В.П. |
6, 15 |
0 |
0 |
0 |
7,8,13 14 |
-304,45 |
-548,57 |
-853,02 |
|
9,10,11,12 |
-456,69 |
-822,85 |
-1279,54 |
|
Н.П. |
1, 5 |
171,25 |
308,57 |
479,82 |
2, 4 |
399,6 |
720 |
1119,6 |
|
3 |
475,72 |
857,14 |
1332,86 |
|
Опорные стойки |
16, 21 |
0 |
0 |
0 |
Опорные раскосы |
22, 31 |
-248,32 |
-447,43 |
-695,75 |
Промежуточные раскосы |
23,30 |
193,14 |
348 |
541,14 |
24, 29 |
-137,96 |
-248,57 |
-386,53 |
|
25, 28 |
82,77 |
149,14 |
231,91 |
|
26,27 |
-24,59 |
-49,71 |
-74,3 |
|
Промежуточные стойки |
17, 18,19,20 |
-39,96 |
-72 |
-111,96 |
