3.6.2 Укрупнительный стык верхнего пояса фермы на монтажной сварке

Размеры горизонтальных накладок и фасонки подбираем из условия их равнопрочности с перекрываемыми горизонтальными и вертикальными полками пояса (Т25 ШТ3) – рис. 14.

Рисунок 13 - К определению размеров горизонтальных накладок и фасонок.

а) 2А_н = 2b_н^.t_н>А_гп b_п^.t_уг = 30,4 х 1,78 = 54,11 см².

b_н = (30,4-4+2х3)/2 = 16,2. Принимаем 17 см;

t_н = А_н/b_н = 1,59. Принимаем t_н = 1,6 см.

А_н = 17 х 1,6 = 27,2 см².

б) 2А_вн = b_вн^.t_вн = А_вn = h^.t = 22,72 х 1,42 = 32,26 см²;

b_вн = h-(t_n+4) = 24,5 - (1,78 + 4) = 18,75 cм. Принимаем 19 см.

t_вн = 2 А_вн/2 b_вн = 32,26/(2 х 19) = 0,85; принимаем 0,9 см.

А_вн = b_вн^. t_вн = 19 х 0,9 = 17,1 см².

Остальные соединительные накладки в расчет не вводятся.

Прочность стыка проверяем в предположении центрального нагружения силой N.

18,33 кН/см²=183,3 МПа<R_yγ_c=228 МПа

Швы прикрепления горизонтальной полки пояса к накладке рассчитываем по предельному усилию, воспринимаемому накладкой.

N_н = А_н^.R_y = 27,2 ^. 24 = 652,8 кН, при k_f = 0,6 см; β_f = 0,9

см.

Принимаем длину швов с двух сторон по 30 см.

Необходимо рассчитать шов, прикрепляющий вертикальные накладки к стенке тавра. Расчет ведется по несущей способности вертикальной накладки:

N_вн = А_вн^.R_y = 17,1 ^. 24 = 410,4 КН, при k_f = 0,6 см; β_f = 0,9

см, принимаем 37 см.

Шов выполняется косым. Определяем угол наклона: sinα = 19/37 = 0,5135, α =31⁰.

3.6.3 Опорный узел

В узле действует опорная реакция F = 520,4 КН, воспринимаемая опорным фланцем, который проверяют на смятие:

σ = кН/см² = 173,5 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 = 180,7 МПа < R_yγ_c = 200 МПа.

А_w = 2β_f^.k_f^.. = 2^.0,8^.1,0^.18 = 28,8 см², где

k_f = 1,0 см; β_f = 0,8.

= h_ф – 1 = 19 – 1 = 18 см.

4 Расчет поперечной рамы цеха с шарнирным прикреплением ригеля к колоннам

4.1 Компоновка рамы

Здание однопролетное, отапливаемое с мостовыми кранами 1250/200 кН среднего режима работы.

Уровень головки рельса - УГР = 14 м.

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

h₁ = УГР = 14 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-120 (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 надкрановой 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