- •Федеральное агентство по образованию
- •Тюмень 2008
- •Методические указания содержат:
- •I. Задание
- •Объем, содержание и порядок выполнения проекта.
- •1.1. Расчетно-пояснительная записка.
- •1.1.1. Компоновка поперечника каркаса здания.
- •1.1.2. Расчет подкрановой балки.
- •1.1.3. Расчетная схема рамы. Сбор нагрузок.
- •1.1.4. Статический расчет рамы, определение внутренних усилий.
- •1.1.5. Расчет внецентренно-сжатой колонны.
- •1.1.6. Расчет стропильной фермы.
- •1.2. Графическая часть.
- •1.2.1. Содержание 1-го листа.
- •1.2.2. Содержание 2-го листа.
- •2. Рекомендации по защите.
- •II.Пример расчета
- •1. Выбор материалов
- •2. Компоновка поперечной рамы
- •3. Расчет поперечной рамы
- •4. Статический расчет поперечной рамы
- •5. Составление комбинаций усилий в сечениях стойки рамы и определение усилий
- •7. Расчет стропильной фермы
- •7.1 Сбор нагрузок на ферму
- •7.2 Определение усилий в стержнях фермы
- •7.3 Подбор сечений стержней фермы
- •7.4 Расчет сварных швов для прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и поясам фермы
- •8. Расчет монтажного стыка фермы
- •8. Расчет ступенчатой колонны
- •9. Расчет подкрановой балки
- •Список литературы
- •Содержание
- •Оглавление:
7.4 Расчет сварных швов для прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и поясам фермы
Для сварки узлов фермы применяется полуавтоматическая сварка проволокой Св-08Г2С (ГОСТ 2246-70*) в углекислом газе (ГОСТ 8050-85).
Диаметр проволоки 1,4-2мм (табл. 34* [1]).
Максимальная высота катета шва kf=8мм (табл. 38* [1]).
βf=0,9; βz=1,05 (табл. 34* [1]);
γwf= γwz=0,85 (п. 11.2* [1]);
Rwf=215МПа (табл. 56 [1]);
Rwz=0,45Run; Run=490МПа (табл. 51* [1]);
Rwz=0,45∙490=221МПа.
Определяем более опасное сечение шва:
Rwf ∙ βf ∙ γwf=215∙0,9∙0,85=164,5МПа – по металлу шва;
Rwz∙ βz∙ γwz=221∙1,05∙0,85=197,3МПа – по металлу границы сплавления;
Несущая способность швов определяется прочностью по металлу шва:
(Rwf ∙ βf ∙ γwf)min=164,5МПа=16,5кН/см2.
Длина швов: .
Расчет швов приводится в таб. № 5.
Таблица 5
№ стержня |
сечение |
|N|, кН |
Шов по обушку |
Шов по перу | ||||
Nоб, кН |
kf, см |
lш, см |
Nп, кН |
kf, см |
lш, см | |||
1-2 |
┐┌ 200x125x16 |
1775,6 |
0,77N=1367 |
0,8 |
53 |
0,23N=408 |
0,8 |
17 |
2-3 |
┐┌ 160x100х9 |
1452,73 |
0,7N=1017 |
0,8 |
40 |
0,3N=436 |
0,8 |
17 |
3-4 |
┐┌ 80x6 |
228,24 |
160 |
0,8 |
7 |
69 |
0,4 |
6 |
4-5 |
┐┌ 160x10 |
1130,7 |
792 |
0,8 |
31 |
339 |
0,8 |
14 |
5-6 |
┐┌ 100x7 |
814,07 |
570 |
0,8 |
23 |
244 |
0,8 |
10 |
6-7 |
┐┌ 80x6 |
228,24 |
160 |
0,6 |
9 |
69 |
0,4 |
6 |
7-8 |
┐┌ 125x9 |
484,24 |
339 |
0,8 |
14 |
145 |
0,6 |
8 |
8-9 |
┐┌ 50x5 |
161,41 |
113 |
0,6 |
7 |
48 |
0,4 |
5 |
9-9’ |
┐┌ 80x6 |
228,24 |
160 |
0,6 |
9 |
69 |
0,4 |
6 |
8. Расчет монтажного стыка фермы
Стык осуществляем высокопрочными болтами d=20мм из стали 40х «селект» по ГОСТ 4543-71*, имеющей Rbun=1100МПа=110кН/см2 (по табл. 61 [1]).
Обработка поверхности дробеструйная.
Расчетное усилие Qbh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле 131* [1]:
, где
Rbh=0,7Rbun=0,7∙110=77кН/см2 – расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта.
γb=1 – коэфф. условий работы соединения (кол-во болтов n>10);
Abn=2,45см2 – площадь сечения болта нетто (табл. 62 [1]);
μ=0,58 – коэфф. трения (по табл. 36 [1] для дробеструйной обработки поверхности);
k=1 – одна поверхность трения (при соединении двух элементов);
γh=1,02 – коэфф. надежности (по табл. 36 [1], принимая способ регулирования натяжения болта по углу закручивания).
кН.
Стык верхнего пояса (Т 70ШТ1, А=213см2):
N=4108,3кН –продольная сила (сжатие);
Количество высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы следует определять по формуле:
, (132 [1]), где
n – кол-во болтов.
.
Принимаем 40 болтов d=20мм, устанавливаемых в отверстия d=22мм.
Верхний пояс перекрываем двумя накладками сечением 280х40мм каждая,
общей площадью А=28∙4∙2=224см2>213см2.
Стык нижнего пояса (┴40ШТ1, А=124см2).
N=3994,20кН;
.
Принимаем 38 болтов (из условия размещения) в отверстиях 22мм.
Нижний пояс перекрываем двумя накладками сечением 180х36мм каждая,
общей площадью А=18∙3,6∙2=129,6см2>124см2.
Проверим ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты d0=22мм.
Пояс ослаблен двумя отверстиями по краю стыка:
Af,n=124-2,2∙1,7∙2=116,52см>0,85Af=105,4см2.
Ослабление пояса можно не учитывать.
Проверим ослабление накладок в середине стыка четырьмя отверстиями:
Аnнакл=129,6-2,2∙3,6∙4=97,92см2>0,85Aнаклf=110,16см2.
Прочность обеспечена.