2. Конструирование и расчет укрупнительных узлов. Верхний укрупнительный стык.

Силы, действующие по перу и по обушку элемента В₆ - 9:

EMBED Equation.3

• Подбор сечения накладки.

Площадь накладки подберем не менее площади поперечного сечения обушка:

EMBED Equation.3 .

Ширину одной накладки назначим исходя из ширины полки уголка h_уг = 250 мм, зазора 40мм, свеса накладки 20 мм:

EMBED Equation.3 .

Требуемая толщина накладки составит:

EMBED Equation.3

Принимаем накладку 23025 мм, с учетом уменьшение расчетного сопротивления с увеличением толщины листового проката.

• Крепление накладок к поясным уголкам рассчитаем из условия равнопрочности шва и накладки.

Полное усилие, которое может выдержать накладка на обушке:

EMBED Equation.3 , тогда при k_f=8 мм

EMBED Equation.3 .

• Узловая фасонка.

Узловая фасонка состоит из двух половин, которые перекрываются вертикальными двусторонними полосовыми накладками и рассчитываются на усилие:

EMBED Equation.3 , тогда при k_f=12 мм

EMBED Equation.3 .

Принимаем высоту накладки на фасонку h_н.ф. =300 мм.

Т.к. площадь накладки на фасонку должна быть не менее площади пера уголка, тогда требуемая толщина элемента составит:

EMBED Equation.3 .

Принимаем t_н.ф. = 1,6 см.

• Проверка прочности узла на внецентренное сжатие.

Из-за несоосности сечения верхнего пояса и накладки на фасонку, усилие передается через нее с эксцентриситетом. В результате центр эпюры нормальных напряжений в накладке смещается, т.е. появляются дополнительные усилия от внецентренной нагрузки.

EMBED AutoCAD.Drawing.15

Рисунок 52. Компоновка сечения работы накладки и фасонки.

• Координата центра тяжести сечения, состоящего из гнутой накладки и фасонки:

EMBED Equation.3 .

• Эксцентриситет продольной силы:

EMBED Equation.3 .

• Продольная сила:

EMBED Equation.3

• Момент от эксцентриситета приложения силы

EMBED Equation.3 .

• Проверим прочность соединения по металлу шва:

EMBED Equation.3 ,

EMBED Equation.3 ,

Зададим катет шва k_f = 18 мм, тогда

EMBED Equation.3 ;

EMBED Equation.3 .

EMBED Equation.3 .

Для перерасчета принимаем фасонку высотой 350 мм.

EMBED AutoCAD.Drawing.15

Рисунок 53. Компоновка сечения работы накладки и фасонки.

• Координата центра тяжести сечения, состоящего из гнутой накладки и фасонки:

EMBED Equation.3 .

• Эксцентриситет продольной силы определим графически:

EMBED Equation.3 .

• Продольная сила:

EMBED Equation.3

• Момент от эксцентриситета приложения силы

EMBED Equation.3 .

• Проверим прочность соединения по металлу шва:

EMBED Equation.3 ,

EMBED Equation.3 ,

Зададим катет шва k_f = 18 мм, тогда

EMBED Equation.3 ;

EMBED Equation.3 .

EMBED Equation.3 .

Рисунок 54. Эскиз верхнего и нижнего укрупнительных узлов.

5. Расчет и конструирование колонны.

Исходные данные для проектирования колонны:

• материал фундамента – бетон класса В15;

• материал конструкций колонны – сталь С235:

  Сталь	Вид проката, толщина, мм	Ryn/ Run, кН/см2	Ry, кН/см2	Rp, кН/см2	Rs, кН/см2	Rwz, кН/см2	Rbp, кН/см2
  C235	Лист (t=2…20)	23,5 / 36	23	35	12,5	16	47,5
  	Фасон (t=2…20)	22,5 / 36	22	35	12,5	16	47,5
  	Лист (t=41…100)	21,5 / 36	21	35	12	16	47,5

• верхняя часть колонны:

  • в сечении 1-1: (1, 2, 3*, 4, 5*) М₁ = -991,8 кНм;N₁ = -1269,8 кН;Q₁ = 52,6 кН;

  • в сечении 2-2: (1, 2, 3*, 4, 5*) М₂ = - 543,8 кНм.

• нижняя часть колонны:

  • N₃ = -2120 кН; М₃ = -672,9 кНм (изгибающий момент догружает наружную полку);

  • N₄ = -2385 кН; М₄ = 1280 кНм (изгибающий момент догружает подкрановую полку);

  • Q_max = 10,3 кН.

• соотношение жесткостей верхней и нижней частей колонны: .