Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Донской Государственный Технический Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Poyasnilka_MK.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

1.34 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 / 1412 13 14 > Следующая >>>

2.8.4 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны

Узел сопряжения верхней и нижней частей колонны (траверса) является одним из важнейших узлов колонны. Общий вид узла, необходимые разрезы и расчетная схема траверсы показаны на рисунке 2.12, причем все позиции и номера сварных швов приняты по серии 1.424.3-7 вып. 7. Траверсу проектируем из стали С255.

Расчетными нагрузками на узел являются комбинация усилий, догружающая внутреннюю полку верхней части колонны в месте изменения сечения последней (сечение C_b), а также максимальное давлении крана.

В условиях рассматриваемого примера имеем:

N=288.4кН

М=-295.9 кН*м

Q=93.58 кН

Dmax=923.95 кН

Давление, передающееся от верхней части колонны на траверсу,

Выполняем расчет стенки траверсы (поз. 1 на рис.). Параметры l₁ и l₂ находятся с учетом фактических размеров поперечных сечений колонны:

Причем ширина полки шатровой ветви.

Опорные реакции в однопролетной балке, загруженной сосредоточенной силой F₁:

Где - часть кранового давления, передающаяся на стенку траверсы. Обычно считается, что крановая нагрузка на элементы траверсы передается пропорционально площадям опирания подкрановых балок на эти элементы. При этом необходимо учесть неравномерную передачу усилия от возможного перекоса подкрановых балок введением поправочного коэффициента k=1,2, а также то, что при определении величины F₁ рассматривалось несколько нагрузок, поэтому следует умножить крановую нагрузку на коэффициент сочетаний.

Изгибающий момент в стенке траверсы

Высота траверсы была принята выше, поэтому, предварительно оставляя 25 мм на возможную толщину нижней полки траверсы t₅, принимаем h₁=0,975м, а толщина стенки определяется из условия ее смятия от давления крана. Давление передается через пластину 10 (рис.) и длина участка, на котором оно действует, определяется согласно формуле (48) [1] l_ef = b_p + 2t₁₀= 30 + 2*3 = 36 (cм). Ширина ребра подкрановой балки определятся расчетом, однако, поскольку в курсовом проекте подкрановая балка не проектируется, из опыта проектирования ее можно принять равной 30 см.

Толщина стенки траверсы

где - расчетное сопротивление стали смятию. Учитывая возможный перекос опорного ребра подкрановой балки, принимаем

Момент сопротивления стенки траверсы

Прочность стенки по нормальным напряжениям

- проверка выполняется

Прочность стенки из условия среза в опорном сечении

- проверка выполняется

В последнем выражении - расчетное сопротивление стали сдвигу.

Причем - коэффициент надежности по материалу.

Толщина ребра 2 принимаем такой же, как и толщина стенки траверсы, т.е.

Ширина плитки (поз. 10) принимается конструктивно, но не менее чем l_ef+6см. Принимаем ширину плитки 42 см.

Ширину ребра 3 назначаем конструктивно с учетом радиуса закругления двутавра подкрановой ветви , при этом толщина ребра:

Принимаем

Ширину и толщину ребра 4 принимаем такими же, как и у ребра 3. Высота двутавров ветвей больше 40 см, ребро 4 будет иметь другую форму и дополнительно привариваться к полкам шатровой ветви.

Ширину нижней полки траверсы 5 принимаем конструктивно, с учетом радиуса закругления двутавра подкрановой ветви - , при этом толщина ребра:

Принимаем

Толщину ребер жесткости 6 принимаем равной большей из двух толщин смежных элементов и , т.е. 10мм.

Ширина вертикального ребра 7 принимается по ширине ребра 3 и назначается так, чтобы суммарная ширина двух ребер 7 плюс толщина стенки траверсы была не меньше ширины полки двутавра верхней части колонны. Назначаем , тогда , что больше ширины полки двутавра 70Б1, равной 26 см. Толщина ребра принимается минимум на 4 мм больше толщины полки двутавра верхней части колонны, однако из опыта проектирования и для удобства сборки колонны толщину ребра 7 назначают обычно 40 – 60 мм. Принимаем

Толщину накладки 9 (рис.) определяем в предположении, что максимальное усилие в ней может быть равно F1=572.41кН, а ширина накладки принимается обычно на 40-50 мм больше высоты сечения двутавра шатровой ветви. Принимаем , тогда требуемая толщина накладки

Принимаем

Вторым этапом расчета траверсы является проверка прочности сварных швов этого узла. Ранее, при расчете стропильной фермы было доказано, что в условиях настоящего примера следует выполнять расчет по металлу границы сплавления, т.к. в случае применения полуавтоматической сварки в углекислом газе проволокой Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70* диаметром 1,4…2 мм , что меньше, чем

Шов «ш1» (рис.) имеет расчетную длину , действующее усилие . С учетом того, что таких швов два, находим требуемый катет шва:

Принимаем , тогда максимальная расчетная длина шва , при этом прочность шва

- обеспечена

Катет шва «ш2» принимается конструктивно, в зависимости от толщины элементов 3 и 7. Минимальный катет шва при толщине более толстого из свариваемых элементов 40мм равен 6мм. Принимаем

Шов «ш3» - длина шва принимается по ширине свеса полки двутавра подкрановой ветви без учета закругления. Расчетная длина принимается в запас прочности на 15 мм меньше полной длины.

расчетное усилие Q = 93.58 кН, швов четыре,

Минимальный катет шва равен 5 мм. Принимаем

Шов «ш4» - длина шва принимается по ширине свеса полки двутавра подкрановой ветви без учета закругления. Расчетная длина принимается в запас прочности на 15 мм меньше полной длины.