- •7.1 Исходные данные…………………………………………………………..22
- •8.1 Исходные данные…………………………………………………………..47
- •9.1 Исходные данные…………………………………………………………..59
- •1. Исходные данные
- •2 Описание конструктивной схемы и основных конструкций
- •3 Компоновка однопролётных рам
- •3.1 Выбор типа поперечной рамы
- •3.2 Компоновка поперечной рамы
- •3.3 Выбор шага рам
- •3.4 Разработка схем связей по каркасу
- •4 Расчёт поперечной рамы производственного здания
- •4.1 Расчётная схема рамы
- •4.2 Определение постоянной нагрузки
- •4.3 Определение снеговой нагрузки
- •4.4 Определение ветровой нагрузки
- •4.5 Определение нагрузки от мостовых кранов
- •5 Статический расчёт поперечной рамы производственного здания
- •6 Определение расчётных усилий в стойках рамы производственного здания
- •7 Расчёт внецентренно сжатых колонн рам производственного здания
- •7.1 Исходные данные
- •7.2 Определение расчётных длин колонны
- •7.3 Подбор сечения верхней части колонны
- •7.4 Подбор сечения нижней части колонны
- •7.6 Расчёт и конструирование базы колонны
- •4. Расчет подкрановой балки
- •4.1 Исходные данные
- •4.2 Нагрузки на подкрановую балку
- •4.3 Определение расчетных усилий
- •4.4 Подбор сечения балки
- •4.5 Проверка прочности сечения
- •4.6 Проверка местной устойчивости стенки
- •9 Расчёт стропильной фермы
- •9.1 Исходные данные
9 Расчёт стропильной фермы
9.1 Исходные данные
Стропильная ферма относится ко второй группе конструкций. Материал стержней ферм по ГОСТ 27772-88 принимаю сталь , при . Пояса из тавров с параллельными гранями полок, решётка из уголков.
9.2 СБОР НАГРУЗОК
Рисунок 14 – Расчётная схема фермы
Узловые силы от постоянной нагрузки:
, где (5.1)
, ;
- равномерно распределённая нагрузка от веса шатра ;
;
;
Узловые силы от снеговой нагрузки:
, где (5.2)
- равномерно распределённая снеговая нагрузка ;
;
;
Расчёт выполняю по двум загружениям фермы:
Первое загружение (постоянные и снеговые):
,
;
Второе загружение (постоянные и снеговые):
,
;
,
;
9.3 РАСЧЁТ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ФЕРМЫ
Таблица 4 – Расчёт усилий в элементах фермы
Наименование элемента |
Обозначение стержня |
Первое загружениеб кН |
Второе загружение, кН |
Расчетные усилия, кН |
|
На растяжение |
На сжатие |
||||
Верхний пояс |
1 - 2 |
-405,096 |
-395,238 |
- |
405,096 |
2 - 3 |
-405,096 |
-395,238 |
- |
405,096 |
|
3 - 4 |
-546,353 |
-546,536 |
- |
546,536 |
|
4 - 5 |
-546,353 |
-546,536 |
- |
546,536 |
|
5 - 6 |
-405,096 |
-412,605 |
- |
412,605 |
|
6 - 7 |
-405,096 |
-412,605 |
- |
412,605 |
|
Нижний пояс |
8 - 9 |
228,524 |
221,361 |
228,524 |
- |
9 - 10 |
511,04 |
503,630 |
511,039 |
- |
|
10 - 11 |
511,04 |
516,194 |
516,194 |
- |
|
11 - 12 |
228,53 |
235,768 |
235,768 |
- |
|
Стойки |
2 - 9 |
-74,160 |
-68,760 |
- |
74,16 |
4 - 10 |
-74,160 |
-76,910 |
- |
76,91 |
|
6 - 11 |
-74,160 |
-76,910 |
- |
76,91 |
|
Раскосы |
1 - 8 |
-343,975 |
-333,192 |
- |
343,975 |
1 - 9 |
256,029 |
252,122 |
256,029 |
- |
|
3 - 9 |
-153,617 |
-157,168 |
- |
157,168 |
|
3 - 10 |
51,206 |
62,214 |
62,214 |
- |
|
5 - 10 |
51,206 |
43,995 |
51,206 |
- |
|
5 - 11 |
-153,617 |
-150,205 |
- |
153,617 |
|
7 - 11 |
256,029 |
256,414 |
256,414 |
- |
|
7 - 12 |
-343,975 |
-354,878 |
- |
354,878 |
.4 РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ
Расчёт сжатых элементов:
, где (5.3)
- расчётное усилие на сжатие;
- коэффициент, принимаемый для гибкости ;
Требуемый радиус инерции:
, (5.4)
По сортаменту определяю профиль детали конструкции.
Определяю наибольшую гибкость стержня относительно оси :
, (5.5)
По таблице нахожу соответствующее .
Проверка устойчивости:
, (5.6)
Расчёт растянутых элементов:
, (5.7)
Проверка прочности:
, (5.8)
Таблица 5 – Расчёт элементов стропильной фермы
Наименование элемента |
Номер стержня |
Расчетные усилия, кН |
Сечение |
Площадь |
Lx/Ly |
Ix/Iy |
λ/λ |
λ |
φmin |
γ |
Проверка сечения |
|||||||
На растяжение |
На сжатие |
прочность |
устойчивость |
|||||||||||||||
N/A < Rγ |
N/φA < Rγ |
|||||||||||||||||
Верхний пояс |
1 - 2 |
- |
405,10 |
22,5БТ1 |
37,3 |
300 |
300 |
6,80 |
3,79 |
44,1 |
79,2 |
120 |
0,69 |
0,95 |
- |
- |
15,8316 |
22,8 |
2 - 3 |
- |
405,10 |
35БТ1 |
81 |
300 |
600 |
10,80 |
5,31 |
27,8 |
113,0 |
120 |
0,46 |
0,95 |
- |
- |
10,8721 |
22,8 |
|
3 - 4 |
- |
546,54 |
35БТ1 |
81 |
300 |
600 |
10,80 |
5,31 |
27,8 |
113,0 |
120 |
0,46 |
0,95 |
- |
- |
14,6682 |
22,8 |
|
4 - 5 |
- |
546,54 |
35БТ1 |
81 |
300 |
600 |
10,80 |
5,31 |
27,8 |
113,0 |
120 |
0,46 |
0,95 |
- |
- |
14,6682 |
22,8 |
|
5 - 6 |
- |
412,61 |
35БТ1 |
81 |
300 |
600 |
10,80 |
5,31 |
27,8 |
113,0 |
120 |
0,46 |
0,95 |
- |
- |
11,0737 |
22,8 |
|
6 - 7 |
- |
412,61 |
22,5БТ1 |
37,3 |
300 |
300 |
6,80 |
3,79 |
44,1 |
79,2 |
120 |
0,69 |
0,95 |
- |
- |
16,1251 |
22,8 |
|
Нижний пояс |
8 - 9 |
228,52 |
- |
10БТ1 |
12,85 |
580 |
580 |
2,87 |
2,22 |
202,1 |
261,3 |
400 |
- |
0,95 |
17,78 |
22,8 |
- |
- |
9 - 10 |
511,04 |
- |
17,5БТ1 |
24,35 |
600 |
600 |
5,12 |
3,35 |
117,2 |
179,1 |
400 |
- |
0,95 |
20,99 |
22,8 |
- |
- |
|
10 - 11 |
516,19 |
- |
17,5БТ1 |
24,35 |
600 |
600 |
5,12 |
3,35 |
117,2 |
179,1 |
400 |
- |
0,95 |
21,2 |
22,8 |
- |
- |
|
11 - 12 |
235,77 |
- |
10БТ1 |
12,85 |
580 |
580 |
2,87 |
2,22 |
202,1 |
261,3 |
400 |
- |
0,95 |
18,35 |
22,8 |
- |
- |
|
Стойки |
2 - 9 |
- |
74,16 |
70x5 |
13,72 |
283,5 |
315 |
2,16 |
3,23 |
131,3 |
97,5 |
150 |
0,36 |
0,8 |
- |
- |
15,1408 |
19,2 |
4 - 10 |
- |
76,91 |
70x5 |
13,72 |
283,5 |
315 |
2,16 |
3,23 |
131,3 |
97,5 |
150 |
0,36 |
0,8 |
- |
- |
15,7022 |
19,2 |
|
6 - 11 |
- |
76,91 |
70x5 |
13,72 |
283,5 |
315 |
2,16 |
3,23 |
131,3 |
97,5 |
150 |
0,36 |
0,8 |
- |
- |
15,7022 |
19,2 |
|
Раскосы |
1 - 8 |
- |
343,98 |
125x10 |
48,6 |
378,9 |
421 |
3,85 |
5,52 |
98,4 |
76,3 |
150 |
0,54 |
0,95 |
- |
- |
13,0584 |
22,8 |
1 - 9 |
256,03 |
- |
70х5 |
13,72 |
391,5 |
435 |
2,16 |
3,23 |
181,3 |
134,7 |
400 |
- |
0,8 |
18,66 |
19,2 |
- |
- |
|
3 - 9 |
- |
157,17 |
100x7 |
27,6 |
391,5 |
435 |
3,08 |
4,45 |
127,1 |
97,8 |
150 |
0,38 |
0,95 |
- |
- |
14,9855 |
22,8 |
|
3 - 10 |
62,21 |
- |
50х5 |
9,6 |
391,5 |
435 |
1,53 |
2,45 |
255,9 |
177,6 |
400 |
- |
0,8 |
6,481 |
19,2 |
- |
- |
|
5 - 10 |
51,21 |
- |
50х5 |
9,6 |
391,5 |
435 |
1,53 |
2,45 |
255,9 |
177,6 |
400 |
- |
0,8 |
5,334 |
19,2 |
- |
- |
|
5 - 11 |
- |
153,62 |
100x7 |
27,6 |
391,5 |
435 |
3,08 |
4,45 |
127,1 |
97,8 |
150 |
0,38 |
0,95 |
- |
- |
14,6469 |
22,8 |
|
7 - 11 |
256,41 |
- |
70х5 |
13,72 |
391,5 |
435 |
2,16 |
3,23 |
181,3 |
134,7 |
400 |
- |
0,8 |
18,69 |
19,2 |
- |
- |
|
7 - 12 |
- |
354,88 |
125x10 |
48,6 |
378,9 |
421 |
3,85 |
5,52 |
98,4 |
76,3 |
150 |
0,54 |
0,95 |
- |
- |
13,4724 |
22,8 |
9.5 РАСЧЁТ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В УЗЛАХ
Применяю полуавтоматическую сварку проволокой по , диаметром .
Сварное соединение рассчитываю на срез по двум сечениям:
по металлу шва:
, где (5.9)
по металлу границы сплавления:
, где (5.10)
катет шва;
коэффициент глубины проплавления;
расчетная длина шва;
коэффициенты условий работы;
расчетные сопротивления срезу по металлу шва и границы
сплавления шва;
По определяю:
;
;
где меньшее из значений ;
;
.
Расчет по металлу шва сводится в таблицу.
Таблица 6 – Расчёт швов
Номер стержня |
Сечение |
|
Шов по обушку |
Шов по перу |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
2-9 |
70х5 |
74,16 |
51,91 |
0,5 |
4,20 |
9,86 |
0,5 |
1,61 |
4-10 |
70х5 |
76,91 |
53,84 |
0,5 |
4,32 |
9,11 |
0,5 |
1,56 |
6-11 |
70х5 |
76,91 |
53,84 |
0,5 |
4,32 |
9,11 |
0,5 |
1,56 |
1-8 |
125x10 |
343,98 |
257,99 |
1,0 |
8,96 |
45,71 |
1,0 |
2,41 |
1-9 |
70х5 |
256,03 |
179,22 |
0,5 |
12,06 |
28,35 |
0,5 |
2,75 |
3-9 |
100х7 |
157,17 |
110,02 |
0,7 |
5,85 |
17,84 |
0,7 |
1,79 |
3-10 |
50х5 |
62,21 |
43,55 |
0,5 |
3,69 |
8,04 |
0,5 |
1,50 |
5-10 |
50х5 |
51,21 |
35,85 |
0,5 |
3,21 |
5,61 |
0,5 |
1,35 |
5-11 |
100х7 |
153,62 |
107,53 |
0,7 |
5,74 |
16,69 |
0,7 |
1,74 |
7-11 |
70х5 |
256,41 |
179,49 |
0,5 |
12,08 |
29,63 |
0,5 |
2,83 |
7-12 |
125x10 |
354,88 |
266,16 |
1,0 |
9,21 |
36,44 |
1,0 |
2,12 |