4.6.3 Опорный узел

В узле действует опорная реакция F = 103,2 КН, воспринимаемая опорным фланцем, который проверяют на смятие:

σ = кН/см² = 25,5 МПа < R_р = 360 МПа.

Швы прикрепления «Б», «В» (см. рис. 14) рассчитывают на максимальные усилия в опорном раскосе. По длинам этих швов определяют размеры фасонки.

Рисунок 14 – Опорные узлы фермы.

Швы «Е» прикрепления фасонок к опорному фланцу проверяем по формуле:

кН/см² = 41,1 МПа < R_yγ_c = 200 МПа.

А_w = 2β_f^.k_f^.. = 2^.0,8^.1,0^.15,7 = 25,12 см², где

k_f = 1,0 см; β_f = 0,8.

= h_ф – 1 = 16,7 – 1 = 15,7 см.

5 Расчет поперечной рамы цеха с шарнирным прикреплением ригеля к колоннам

5.1 Компоновка рамы

Здание однопролетное, отапливаемое с мостовыми кранами 300/50 кН среднего режима работы.

Уровень головки рельса - УГР = 11 м.

Определяем размеры рамы по вертикали: h₁, h₂, H, h_b, h_н, h, h_оп, h_ш (см. рис. 15).

h₁ = УГР = 11 м – наименьшая отметка головки кранового рельса, которая задается из условия необходимой высоты подъема крюка над уровнем пола.

– расстояние от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия

, где

– вертикальный габарит крана (по ГОСТ – табл. 2.5 [4]);

– зазор, установленный по требованиям техники безопасности;

– размер, учитывающий прогиб конструкции покрытия

.

Внутренний габарит цеха

Принимаем (кратно ).

Высота верхней части стойки

,где

– из расчета подкрановой балки;

– высота кранового рельса КР-70 (по ГОСТ – табл. 2.5 [4]).

Высота нижней части стойки

Высота стойки рамы

Высота фермы на опоре

- для типовых ферм с i = 1,5%

Высота покрытия от низа ригеля до конька кровли

.

Определяем размер элементов рамы по горизонтали , , .

Привязка наружной грани колонны к разбивочной оси , т.к. .

Ширина верхней части колонны

Необходимо, чтобы ; имеем .

Ширина нижней части колонны

,где

, т.к. и необходимо устройство проходов в подкрановой части колонны.

Условие необходимой жесткости колонны

;

Габарит безопасности движения крана

.

- условие свободного прохода крана обеспечивается.

Конструктивная схема рамы показана на рис. 15.

Рисунок 15 – Конструктивная схема рамы

5.2 Нагрузки, действующие на раму

5.2.1 Постоянные нагрузки

Покрытие принято утепленное из стальных панелей 3х12 м.

Постоянная линейная нагрузка на ригель

,

где – угол ската кровли. Для покрытий промышленных зданий принимается сosα = 1 из-за малости угла ската.

Расчетное давление на колонну от покрытия:

Таблица 6 – Постоянная распределенная поверхностная нагрузка от покрытия

№ п/п		Вид нагрузки	Нормативная нагрузка ,	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетная нагрузка ,
1		Защитный слой 15 мм из гравия, втопленного в мастику	0,3	1,3	0,39
2		Водоизоляционный ковер из трех слоев рубероида	0,15	1,3	0,195
3		Утеплитель 200 мм из плитного пенопласта ( )	0,1	1,2	0,12
4		Пароизоляция из одного слоя рубероида	0,05	1,3	0,065
5		Профилированный настил t = 1 мм	0,16	1,05	0,168
6	Стальной каркас комплексной панели		0,2	1,05	0,21
7		Собственная масса металлической конструкции фермы и связей	0,3	1,05	0,315
Итого общая нагрузка			1,26		1,463

Расчетный сосредоточенный момент в уровне уступа:

,

где – расстояние между осями надкрановой и подкрановой части колонны (рис. 16), м.

Рисунок 16 – Колонна и подкрановая балка.

Нагрузки от стенового ограждения при расчете рамы не учитывается, т.к. стены приняты из ребристых панелей толщиной 300 мм. Нагрузка от них передается на фундаментные балки.