- •Содержание:
- •1 Компоновка стального каркаса
- •Определение вертикальных размеров
- •2 Сбор нагрузок
- •2.1 Постоянная нагрузка на ригель
- •2.1.1 Расчет настила
- •2.1.2 Расчет прогонов
- •2.2.3 Постоянная нагрузка в узлы фермы
- •2.2.4 Постоянные нагрузки на колонны рамы
- •2.2 Снеговая нагрузка
- •2.3 Ветровая нагрузка
- •2.4 Нагрузка от мостовых кранов
- •2.4.1 Нагрузки от вертикального давления кранов
- •2.4.2 Нагрузки от поперечного торможения крана
- •3 Статический расчет поперечной рамы
- •3.1 С колонной сплошного сечения
- •3.2 С колонной постоянного сечения
- •4 Подбор сечений элементов фермы
- •5 Конструктивный расчет колонны
- •5.1 Конструирование и расчет стержня колонны
- •5.1.1 Исходные данные
- •5.1.2 Расчетные длины колонны
- •5.1.3 Подбор сечения верхней части колонны
- •5.1.4 Подбор сечения нижней части колонны
- •5.2 Конструирование и расчет узла сопряжения верхней и нижней частей колонны
- •5.3 Конструирование и расчет базы колонны
- •5.4 Расчёт анкерных болтов
- •Библиографический список
- •Приложения.
5.2 Конструирование и расчет узла сопряжения верхней и нижней частей колонны
Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом:
а) М = 315,046 кНм; N = - 436,859 кН;
б) М = - 283,41 кНм; N = - 138,248 кН.
Давление кранов Dmax = 977,86 кН.
Прочность стыкового шва проверяем по нормальным напряжениям в крайних точках сечения надкрановой части. Площадь шва равна площади сечения колонны. Принимаем полуавтоматическую сварку сварочной проволокой Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70* в углекислом газе по ГОСТ 8050-85. Расчетное сопротивление сварного соединения Rwy = Ry = 230 МПа (23 кН/см2); коэффициент условия работы шва
γс = 1,05.
Первая комбинация М и N:
- наружная полка:
где Rwy γc = 23 1,05 = 24,15 кН/см2 ;
- внутренняя полка:
Вторая комбинация М и N:
- наружная полка:
- внутренняя полка:
Толщину стенки траверсы определяем из условия ее смятия.
Расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности (имея в виду наличие пригонки):
где:
Run = 36 кН/см2 – нормативное значение временного сопротивления для листовой стали С235 по ГОСТ 27772-88 при t = 220 мм иt от 20 до 40 мм [2];
γm = 1,025 коэффициент надежности по материалу.
Тогда:
где: , (bs – ширина опорного ребра подкрановой балки).
Принимаем ttr = 8 мм.
Рисунок 13 Сечение траверсы
Усилие во внутренней полке верхней части колонны
(вторая комбинация М и N):
Определяем длину шва крепления внутренней полки верхней части колонны к стенке траверсы. По таблице Г.1 [2] принимаем полуавтоматическую сварку проволокой марки Св-08А по ГОСТ 2246-70*, d = (1,42) мм, по таблице 38 [2]kf min = 4 мм, по таблице 39 [2] βf = 0,9; βz = 1,05; по таблице Г.2 [2] Rwf = 180 МПа, по таблице 4 [2] Rwz = 0,45 Run = 0,45 360 = 162 МПа.
При этом условии:
Условие выполняется и, следовательно, расчёт можно вести только по металлу шва. По пункту 14.1.6[2] проверяем условие:
В стенке подкрановой ветви делаем прорезь, в которую заводим стенку траверсы.
Для расчёта шва крепления траверсы к подкрановой ветви составляем комбинацию усилий, дающую наибольшую опорную реакцию траверсы. Такой комбинацией будет сочетание (L1)*1+(L2)*1+(L3)*0,9+(L5)*0,9+(L8)*0,9+(L10)*0,9:
Здесь 0,9 учитывает, что N и M взяты для второго основного сочетания нагрузок.
Требуемая длина шва:
Требуемую высоту траверсы определяем из условия прочности стенки подкрановой ветви:
;
где tω=10 мм - толщина стенки двутавра №35К1.
Принимаем
Проверим прочность траверсы как балки, нагруженной N, M и Dmax. Нижний пояс траверсы принимаем из листа мм, верхние горизонтальные рёбра из двух листовмм.
Геометрические характеристики траверсы:
- положение центра тяжести сечения:
- момент инерции относительно центральной оси «х»:
- момент сопротивления для наиболее удалённой точки сечения от центральной оси «х»:
Максимальный изгибающий момент в траверсе Мtr при комбинации усилий «б» (рис.5.1 по приложению 5):
Нормальное напряжение в траверсе:
Условие выполняется.
Максимальная поперечная сила в траверсе с учётом усилия от кранов (комбинация усилий та же, что и при расчёте сварного шва):
где k – коэффициент, учитывающий неравномерную передачу давления Dmax .
Касательные напряжения:
Проверка выполняется.