4. Расчет узлов сопряжения фермы с колонной.

Нижний узел.

Опорные реакции : а)вертикальная реакция Rz=79.32тс.

Согласно п. 11.10[2] болты работающие одновременно на срез(срез) и растяжение, следует проверять отдельно на срез(сдвиг) и растяжение.

Расчет на сдвиг проверяем по п.11.12-11.13* [2]

Расчетное усилие которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов ,стянутых одним болтом ,определяют по формуле:

Где :R_bh=0.7*R_bunформула( 3) (СНиП),Rbun- табл.61*.

R_bh=0.7·11000=7700кгс/см2. Класс болтов40Х “селект”

g_b-коэф. условий работы (при количестве болтов от5до10)равен0,9

А_bn=3.52см2 – болт М24табл.62*

m=0.35-коэф. трения(при обработке методом (5. Стальными щетками ) табл36*

gh=1.17коэф. надежности табл36*

= 7700·0.9·3.52·0.35/1.17=7297.23кгс

Расчет производим на сдвиг в верхнем узле по формуле (132*)[2].

Количество болтов n=79.315·1000/7297.23=10.87принимаем12шт (40Х “селект”) диаметр болта М24мм.

Расчет высоты фасонки

Длина сварного шва +1

L=79.315·1000/(2·1.05·0.8·2050)+1=24.03<50см

Принимаем 25см.

Верхний узел

N= 34.48 т

В узле примыкания пояса сила Н1 стремится оторвать фланец от колонны и вызывает его изгиб. Момент при изгибе фланца определяют как в защемленной балке пролетом b, равным расстоянию между болтами:

МФЛ = (Н1 ∙ b) / 8;

МФЛ = (34.48·1000·0.15)/8=646.5кг∙м;

Напряжения во фланце:

σ =MФЛ/ W=[(H1 ∙ b) / 8] / [(a ∙ t2) / 6]=(3∙H1∙b)/(4∙a∙t2) ≤ Ry ∙ γC;

Ry = кг/см2 (материал фланца стальС345);

σ = (646.5*100)/((40*2²)/6)=2424.38кг/см2<3200·0.95=3040кг/см2

a,t-длина и толщина фланца.

Определяем необходимое количество болтов:

n = H1 / (γ ∙ Nб);

Nб несущая способность одного болта на растяжение;

NбРАСТ = Rbt ∙ Abn;

Rbh = 0.7·11000=7700кграсчетное сопротивление высокопрочных болтов растяжению;

Abn = 3.52см2площадь сечения болта нетто М24;

NбРАСТ = 7700·3.52=27104кгг;

n = 34.48·1000/(27104)=1.27шт.

Вывод:1).Принимаем фланцы толщиной t=20мм.

2).Принимаем 4болта М2440Х “селект”

Узел стыка отправочных марок

N= 209.84 т

Nб несущая способность одного болта на растяжение;

NбРАСТ = Rbt ∙ Abn;

Rbh = 0.7·11000=7700кг/см.кврасчетное сопротивление высокопрочных болтов растяжению;

Abn = 3.52см2площадь сечения болта нетто ;

NбРАСТ = 7700·3.52=27104кг;

n = 209.84/27.104=7.74шт.

Принимаем 8 шт М 24 (40Х “селект”)

МФЛ = 209.84·1000·0.12/8=3147.6кг∙м;

Напряжения во фланце:

t=40мм

σ =MФЛ/ W=[(H1 ∙ b) / 8] / [(a ∙ t2) / 6]=(3∙H1∙b)/(4∙a∙t2) ≤ Ry ∙ γC;

σ = 31476/((50*4²)/6)=2360.7кг/см2<2897.5кг/см2

Список литературы

1. “Металлические конструкции” под общей редакцией Е. И. Беленя.-6-е издание, переработано и дополнено – М.: Стройиздат, 1985. – 560 с.

2. СНиП II-23-81* Стальные конструкции М:, - 1991 г.

3. СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия М.: - 1986 г.

4. Металлические конструкции Веденников Г.С.

5. СНиП 23-01-99 Строительная климатология.