Расчет опорных узлов фермы
Рисунок 37 - Узел опирания стропильной фермы на колонну сбоку.
Опорное
давление фермы
передаётся на опорный столик. Учитывается
возможный эксцентриситет передачи
нагрузки, возникающей из-за неплотного
опирания фланца и его перекоса в своей
плоскости, угловые швы крепления столика
рассчитывают на длине:
Расчёт опорного столика фермы:
Длина
опорного столика из величины сварного
шва
Опорный
момент фермы имеет знак минус, крепление
нижнего пояса к полке не проверяем, т.к.
напряжения по поверхности контакта
невелики, их можно не проверять. Принимаем
длину опорного столика
В
узле крепления верхнего пояса сила
пытается оторвать фланец от колонны и
вызывает его изгиб.
где:
расстояние
между поясами фермы на опоре;
расстояние
между болтами (назначаем).
Рисунок 38 - Работа фланца ( к расчету узла крепления верхнего пояса).
Назначаем размер фланца, а = 0,32м, t = 0,02м.
Тогда напряжение во фланце равно:
Линия
действия силы
проходит через центр фланца, в этом
случае усилие растяжения во всех болтах
одинаково. Рассчитаем необходимое
количество болтов:
;
;
по
табл.58*[1].
принимаем
4 болта.
Рисунок 39 - Нижний узел крепления фермы к колонне.
Шов крепления фланца к фасонке работает на срез, его высота равна:
.
Принимаю
катет шва
Опорное давление передаётся на колонну через торец листа (фланец), к которому приваривается нижний пояс и опорный каркас. Принимаем конструктивно опорный фланец толщиной 20мм, ставим 6 болтов диаметром 30мм для крепления к колонне.
Швы
крепления фланца к фасонке воспринимают
опорную реакцию фермы
и внецентренно приложенную силу
.
Под действие этих сил угловые швы
работают на срез в двух направлениях.
Прочность соединения по металлу шва проверяем в точке действия наибольших результирующих напряжений:
;
;
;
.
Крепление нижнего пояса к фасонке.
Стержень
№5, расчётное усилие – N=867.85кН
из уголка 125
8.
На
обушок-
.
На
перо-
.
Приложения
Расчетные усилия в стержнях фермы
Элемент |
№ стержня |
Усилие от пост. нагрузки |
Усилие от снеговой нагрузки |
Усилия от опорных моментов |
Усилие от распора рамы |
Расчётные усилия |
|||||||
|
|
|
|
|
|
№ усилий |
Растяжение |
№ усилий |
сжатие |
||||
1 |
2а |
2б |
3 |
4 |
5 |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Верхний пояс |
6 7 8 9 10 |
0 -736,76 -736,76 -1105,14 -1105,14 |
0 -806,1 -806,1 -1209,1 -1209,1 |
0 -725,5 -725,5 -1088 -1088 |
-0,176 -0,275 -0,263 -0,190 -0,190 |
0 -0,063 -0,063 -0,127 -0,127 |
149,4 233,4 223,3 161,3 161,3 |
0 53,54 53,54 107,98 107,98 |
- - - - - |
3 - - - - |
149,4 - - - - |
- 1+2а 1+2а 1+2а 1+2а |
- -1543 -1543 -2314 -2314 |
Нижний пояс |
1 2 3 |
414,42 967 1151,19 |
453,43 1058 1259,52 |
408,1 952,2 1133,6 |
0,284 0,222 0,159 |
0,032 0,095 0,159 |
-138,2* -108* -77,35* |
-15,61* -46,3* -77,56* |
-92,9* -97,9* -102,9* |
1+2а 1+2а 1+2а |
867,85 2025 2410,71 |
1+3+4+5 - - |
-167,71 - - |
Раскосы |
22 23 24 25 26 |
-600,92 467,38 -333,85 200,31 -66,77 |
-657,5 511,37 -365,3 219,16 -73,01 |
-591,8 460,23 -328,8 197,24 -65,71 |
-0,039 0,004 0,051 -0,050 0,046 |
-0,046 0,046 -0,046 0,046 -0,046 |
33,11 -3,4 -43,29 42,44 -39,05 |
39,11 -39,11 39,11 -39,11 39,11 |
- - - - - |
- 1+2а - 1+2а - |
- 978,75 - 419,47 - |
1+2а - 1+2а - 1+2а |
-1258 - -699,2 - -139,8 |
Стойки |
17 18 |
-96,7 -96,7 |
-105,8 -105,8 |
-95,22 -95,22 |
0 0
|
0 0 |
- - |
- - |
- - |
- - |
- - |
1+2а 1+2а |
-202,5 -202,5
|
от
от
*- по 2-ой комбинации моментов и распоров
Элемент |
№ стержня |
Расчётное усилие |
Сечение |
Площадь,
А
|
см |
см |
|
|
|
|
Проверка сечений |
||
Растяжение |
Сжатие |
|
|
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Верхний пояс |
6 7 8 9 10 |
149,4 - - - - |
- -1543 -1543 -2314 -2314 |
|
86,6 86,6 86,6 153 153 |
|
|
- 55,8/39,4 55,8/39,4 49/69 49/69 |
- 123 123 130 130 |
- 0,826 0,826 0,787 0,787 |
- 0,95 0,95 0,95 0,95 |
4,35 - - - - |
- 21,6<22,8 21,6<22,8 19,2<22,8 19,2<22,8 |
Нижний пояс |
1 2 3 |
867,85 2025 2410,71
|
- - - |
|
39,4 109,6 109,6 |
300/575 600/1800 600/1800 |
3,87/5,46 4,87/7,07 4,87/7,07 |
77,5/105,3 123,2/244,6 123,2/244,6 |
250 250 250 |
- - - |
0,95 0,95 0,95 |
22<22,8 21,9<22,8 21,9<22,8 |
- - - |
Раскосы |
22 23 24 25 26 |
- 978,75 - 419,47 - |
-1258 - -699,2 - 139,8 |
|
74,8 44 48,6 20,2 20,2 |
205/410 342/428 342/428 342/428 342/428 |
|
41,5/59 88,6/78,1 88,8/77,5 149,3/123,3 149,3/123,3 |
157 300 154 300 154 |
0,831 - 0,674 - 0,332 |
0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 |
- 22,2<22,8 - 20,8<22,8 - |
20,2<22,8 - 21,3<22,8 -20,8<22,8 |
Стойки |
17 18 |
- - |
-202,5 -202,5 |
|
17,56 17,56
|
244/305 244/305 |
|
106/89 106/89 |
150 150 |
0,562 0,562 |
0,95 0,95 |
- - |
20,5<22,8 20,5<22,8
|
Таблица
расчётных усилий в сечениях левой стойки
рамы (изгибающие моменты,
,
нормальные и поперечные силы,
).
№ нагр. |
Нагрузки и комбинации усилий
|
|
Сечение стойки |
||||||||||||
1-1 |
2-2 |
3-3 |
4-4 |
||||||||||||
М |
N |
Q |
M |
N |
Q |
M |
N |
Q |
M |
N |
Q |
||||
1 |
Постоянная |
|
1 |
-428,98 |
-382,5 |
-65,05 |
-131,36 |
-398,05 |
-65,05 |
-35,73 |
-398,05 |
-65,05 |
411,18 |
-460,25 |
-65,05 |
2 |
Снеговая |
|
1 |
-402,69 |
-359,1 |
-61,07 |
-123,31 |
-359,1 |
-61,07 |
-33,53 |
-359,1 |
-61,07 |
386 |
-359,1 |
-61,07 |
0,9 |
-362,42 |
-323,2 |
-54,96 |
-110,98 |
-323,2 |
-54,96 |
-30,18 |
-323,2 |
-54,96 |
347,4 |
-323,2 |
-54,96 |
|||
3 |
|
На лев. стойку |
1 |
-118,4 |
0 |
-75,7 |
228,5 |
0 |
-75,7 |
-443,1 |
-1343,1 |
-75,7 |
76,9 |
-1343,1 |
-75,7 |
0,9 |
-106,56 |
0 |
-68,13 |
205,65 |
0 |
-68,13 |
-398,79 |
-1208,79 |
-68,13 |
69,21 |
-1208,79 |
-68,13 |
|||
3* |
|
На правую стойку |
1 |
-95 |
0 |
-44,3 |
107,9 |
0 |
-44,3 |
-173,5 |
-562,9 |
-44,3 |
130,8 |
-562,9 |
-44,3 |
0,9 |
-85,5 |
0 |
-39,87 |
97,11 |
0 |
-39,87 |
-156,15 |
-506,61 |
-39,87 |
117,72 |
-506,61 |
-39,87 |
|||
4 |
Т |
На левую стойку |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4* |
На правую стойку |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5 |
Ветровая |
слева |
1 |
69,5 |
0 |
7,72 |
-7,58 |
0 |
7,72 |
-7,58 |
0 |
7,72 |
-271,01 |
0 |
47,28 |
0,9 |
62,55 |
0 |
6,95 |
-6,82 |
0 |
6,95 |
-6,82 |
0 |
6,95 |
-243,91 |
0 |
42,55 |
|||
5* |
|
справа |
1 |
-76,68 |
0 |
-12,03 |
8,16 |
0 |
-12,03 |
8,16 |
0 |
-12,03 |
257,79 |
0 |
-41,91 |
0,9 |
-69,01 |
0 |
-10,83 |
7,34 |
0 |
-10,83 |
7,34 |
0 |
-10,83 |
232,01 |
0 |
-,37,72 |
|||
Задание на проектирование
Данные для проектирования студент выбирает из прилагаемых ниже по трем цифрам номера своей зачетной книжки.
Район строительства(вторая с конца цифра)
1 |
Новосибирск |
2 |
Чита |
3 |
Барнаул |
4 |
Томск |
5 |
Омск |
6 |
Караганда |
7 |
Бийск |
8 |
Красноярск |
9 |
Уфа |
0 |
Тюмень |
Пролет крана Lкр (м)
Последняя цифра шифра |
|||||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
Предпоследняя цифра шифра |
1 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
2 |
22,5 |
22,5 |
22,5 |
22,5 |
22,5 |
22,5 |
22,5 |
22,5 |
22,5 |
22,5 |
|
3 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
|
4 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
|
5 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
|
6 |
34,5 |
34,5 |
34,5 |
34,5 |
34,5 |
34,5 |
34,5 |
34,5 |
34,5 |
34,5 |
|
7 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
22 |
|
8 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
28 |
|
9 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
28,5 |
|
0 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
34 |
|
Высота Н (от пола до головки рельса) (м)
Последняя цифра шифра |
|||||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
Предпоследняя цифра шифра |
1 |
7,2 |
7,8 |
6,8 |
8,4 |
7 |
7,5 |
8 |
6,5 |
7,1 |
8,3 |
2 |
7 |
7,5 |
8,4 |
6,8 |
6,5 |
7 |
8,3 |
9,2 |
10,3 |
7,8 |
|
3 |
9,2 |
8,6 |
7,2 |
6,5 |
7,5 |
6,8 |
8,3 |
7,8 |
7,2 |
7,2 |
|
4 |
6,5 |
7,5 |
8,5 |
6,8 |
7,1 |
7,5 |
8,0 |
7,2 |
7,5 |
7,2 |
|
5 |
8,0 |
9,2 |
8,5 |
7,5 |
6,8 |
7,5 |
8,1 |
9,2 |
6,8 |
8,1 |
|
6 |
6,5 |
6,8 |
7,1 |
8,2 |
8,1 |
8,0 |
6,8 |
9,2 |
10,3 |
8,3 |
|
7 |
6,8 |
7,2 |
8,0 |
9,1 |
10,3 |
6,8 |
7,2 |
8,2 |
8,0 |
8,3 |
|
8 |
7,4 |
7,8 |
8,2 |
9,2 |
8,5 |
7,7 |
8,2 |
6,8 |
7,2 |
7,5 |
|
9 |
7,5 |
8,1 |
9,2 |
10,7 |
8,9 |
7,7 |
8,3 |
8,5 |
10,2 |
9,3 |
|
0 |
8,8 |
10,1 |
10,5 |
7,8 |
8,3 |
8,8 |
9,3 |
10,2 |
9,8 |
7,8 |
|
Длина здания L (м)
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
120 |
144 |
108 |
96 |
120 |
144 |
108 |
120 |
96 |
144 |
Характер ограждающих конструкций
Последняя цифра шифра |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
тепл |
холод |
тепл |
холод |
тепл |
холод |
тепл |
холод |
тепл |
тепл |
Предпоследняя цифра шифра |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
Грузоподъемность крана в т |
|||||||||
80/20 |
32/5 |
125/20 |
50/10 |
100/20 |
50/10 |
100/20 |
80/20 |
32/5 |
125/20 |
Режим работы крана |
|||||||||
4к |
2к |
6к |
1к |
7к |
3к |
5к |
7к |
3к |
8к |
При кранах грузоподъемностью до 15т колонны принимать постоянного сечения
Тип вычерчиваемой конструкции стадии КМД
Последняя цифра шифра |
||
1,4,5,8 |
2,6,9 |
3,7,0 |
ферма |
колонна |
подкрановая балка |
Вычерчиваемые узлы: соединение ригеля с колонной, колонны с фундаментом, опирания подкрановой балки на колонну.
Список используемой литературы.
СНиП II-23-81*. Стальные конструкции/Госстрой СССР. – М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 96с.
Воробьёв А. И. Руководство по выполнению курсового проекта «Одноэтажное производственное здание» студентам очного и заочного обучения специальности 29.03.00 – Промышленное и гражданское строительство. Дисциплина «Металлические конструкции». – Курган: Изд-во КГСХА, 1999. – 67с., ил.
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия/Госстрой СССР. – М.ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 36с.
СНиП 2.01.01- 82. Строительная климатология и геофизика/Госстрой СССР. – М.ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 86с.
Металлические конструкции: Общий курс: Учеб. для ВУЗов / Г.С. Ведеников, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.; Под ред. Г.С. Веденикова. – 7-е изд., перераб и доп. – М.: Стройиздат, 1998. – 760с.: ил.
Мандриков А. П. Примеры расчёта металлических конструкций: Учеб. пособие для техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 431с.: ил.
Металлические конструкции. Справочник проектировщика./ Под ред. Мельникова Н.П.-М.: Стройиздат.1980, 776с.
Дарков А.В., Шапошников Н.П. Строительная механика. – М.: Высшая школа, 1986, 608с.
Воробьев А.И. Методические указания «Балочная клетка». – Курган: КСХИ, 1991, 44с.