- •Методические указания
- •Часть 3
- •1. Общие методические указания
- •1. 1. Общая характеристика сварных металлоконструкций промышленных зданий
- •1.2. Некоторые особенности проектирования сварных металлоконструкций промышленных зданий
- •1.4. Содержание графической части
- •1.5. Список справочных материалов, необходимых для компоновки поперечной рамы, расчета подкрановой балки и колонны
- •Компоновка поперечной рамы и выбор материала
- •3.1. Схемы стропильных ферм
- •3.2» Определение расчетной нагрузки, действующей на ферму
- •3. Методика проектирования и расчета стропильной фермы
- •3.4. Подбор сечений элементов ферм
- •3.5. Конструирование и расчет узлов ферм
- •3.5.1. Общие требования [стр.45;»стр.277]
- •3.5.2.Расчет сварных соединений в у влах
- •3.5.3. Конструирование и расчет стыков поясов.
- •4. Методика расчета подкрановое балки
- •4.2. Нагрузки
- •Расчет размеров поперечного сечения подкрановой балки
- •Проверка жесткости и прочности балки
- •4.7. Пример расчета балки
- •4.7.1.Исходные данные
- •4.7.2Статический расчет
- •4.7.3. Подбор сечения и проверка прочности.
- •4.7.4. Проверка местной устойчивости
- •4.7.5.Расчет поясных соединений
- •5. Расчет колонны
- •5.1. Типы колонн
- •5.2. Определение расчетных усилий
- •5.3.Расчетные длины
- •5.4. Подбор сечения колонны сплошного типа
- •5.5.Подбор сечения сквозной колонны
- •5.6.Расчет сварных соединений в колонне
- •Расчет базы колонны
- •5.8.Пример расчета ступенчатой колонны производственного здания
- •5.8.1.Исходные данные
- •5.8.2. Определение расчетных длин колонны
- •5.8.3.Подбор сечения верхней части колонны
- •5.8.4.Подбор сечения нижней части колонна
3.5.2.Расчет сварных соединений в у влах
Требуемая
длина швов, соединяющих стержни с
косынкой, вычисляется по формуле
L=
,
где
N – расчетное усилие в стержне;
R – расчетное сопротивление на срез металла шва;
K – катет шва, выбирается по толщине профиля стержня [3, стр. 47-50].
Стержни решетки из уголков во избежание резкой концентрации напряжений рекомендуется приваривать двумя фланговыми швами и одним лобовым, соотношение длин фланговых швов вычисляется согласно [3,стр. 50-51]. Расчетная длина не должна быть менее 30 мм.
Швы,
прикрепляющие косынку к поясу,
рассчитываются на разность усилий в
стержнях раскосов и стоек решетки,
сходящихся в узле. Определяют 4
алгебраические суммы ∑X и ∑У для узла.
Из этих уравнений выделяют усилия,
воспринимаемые швами, и рассчитывают
результирующую нагрузку на швы. Затем
округляют напряжения в швах τ=
.
3.5.3. Конструирование и расчет стыков поясов.
Максимальная длина прокатных уголков, выпускаемых промышленностью по ГОСТ 8500-73 и ГОСТ 8510-72, составляет 13 м. Поэтому при длине поясов более 13 м их необходимо стыковать из двух частей (технологические стыки). Стыки поясов неизбежны также при переменном сечении поясов, дающем значительную экономию металла (конструктивные стыки).
Кроме того, иногда назначают монтажные стыки, необходимость которых определяется условиями транспортировки (при длине фермы более 18 м) и наличия подъемно транспортных средств на строительстве.
Стыки поясов, как правило, выносятся на некоторое расстояние от узла (0,2-0, 5 от длины панели). Наиболее целесообразны соединения встык прямыми и косыми швами. Допускаются соединения через косынку.
Расчет прочности стыков, выполненных стыковыми швами, производится по формуле
δ=
≤R
где
δ – напряжение в швах;
N - усилие в поясе;
F - площадь сечения пояса; R - расчетное сопротивление стыковых швов на растяжение (сжатие).
Соединения стыков должны быть равнопрочны с основным металлом.
При соединении через косынку определяется требуемая длина угловых швов аналогично п.3.6.2. Площадь поперечного сечения косынок не должна быть меньше площади сечения поясов. Проектирование и расчет шарнирного соединения фермы с колонной ведется согласно [4,стр.376]
4. Методика расчета подкрановое балки
Характеристика подкрановой конструкции
Комплекс подкрановых конструкций включает в себя подкрановые балки, тормозные балки «крепление балок к колоннам, крановый рельс с креплением его к подкрановой балке и крановые упоры в торцах здания.
Работа
подкрановых конструкций происходит в
очень тяжелых условиях: вертикальное
давление колес мостовых кранов Р
достигает весьма больших значений (до
60-80 т) и прикладывается в виде движущейся
сосредоточенной силы, это требует
повышенной надежности всей верхней
части балки. При торможении тележки, а
также из-за перекосов моста крана при
движении, не параллельности крановых
путей возникают существенные горизонтальные
поперечные воздействия Т, для восприятия
которых устраивают специальную
горизонтальную тормозную балку.
Приложение вертикальных сил от кранов
носит динамический характер и часто
сопровождается рывками. Все это
требует особого внимания к расчету и
конструированию подкрановых конструкций.
Наиболее распространенным типом
подкрановых балок являются сплошные
салки двутаврового или коробчатого
сечения, применяются также сквозные
подкрановые балки (фермы) и подкраново
- подстропильные фермы. Подкрановые
балки выполняются, как правило, разрезными,
длина
Рис.4.1. Схема мостового крана
их
определяется расстоянием между колоннами
здания. В месте опирания на колонны они
шарнирно крепятся друг к другу. Типы
сечений зависят от на грузки, пролета,
режима работы крана. Для разрезных
подкрановых балок пролетом 6м небольшой
грузоподъемности (5-10т) применяют
прокатные двутавры с верхним поясом,
усиленным листом или уголком (рис.4.2.а.),
либо сварные двутавры несимметричного
сечения (Рис.4.2. б.). Для балок больших
пролетов и больших грузоподъемностей
для восприятия горизонтальных нагрузок
применяет тормозные балки (рнс.4.2. в.).
При тяжелом режиме работы кранов
целесообразно применять балки с верхним
поясом, усиленным вертикальными или
наклонным продольными элементами
(рис.4.2. г. ), иногда применяют двухстенчатые
балки (рис.4.2.д. ). Тормозные балки имеют
ширину 1,25-1,5м и проектируются обычно из
рифленого листа толщиной 6 - 10 мм, который
по всей длине приваривается к верхнему
их поясу. Тормозная балка крепится к
колоннам при помощи поддерживающих
швеллеров, возможно также промежуточное
крепление между колоннами и стойками
каркаса. С нижней стороны листа через
каждые 1-1,5 м устанавливают поперечные
ребра жесткости из полос сечением не
менее чем 80х6мм. Тормозная балка
одновременно служит настилом для
обслуживания подкрановых путей.
Рис.4.2. Сечения подкрановых балок;
а) из прокатных профилей; б, в)сварные двутавровые;
г) двутавровые с верхним поясом, усиленным листами;
д) двухстенчатые; е) клепанные
