ГОСШПОРЫ открывать через winrar / гошпора СК МетК онготова!

9. Расчет болтовых соединений на высокопрочных болтах.

Соединения на высокопрочных болтах.

Такие соединения работают только на растяжение.(рис см выше) 2 плоскости трения

N  F_трен

F_трен= P**n_s, где Р – сила натяжения,  - коэф. трения табл.36 СНиП, n_s – количество плоскостей P = R_bр*A_bn , R_bр – расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта.

A_bn- площадь сечения болта нетто СНиП табл.62

Несущая способность высокопрочного болта.

Q_bh= (R_bh**_b* A_bn*n_s)/_h ф(131)

_b – зависит от количества болтов

_h – коэф. надежности (табл. 36 СНиПа), зависит от вида обработки поверхности, характера действующей нагрузки (статической или динамической),n_s-кол-во плоскостей трения;

Количество высокопрочных болтов-ф(132) СНиП

15. Металлические фермы. Системы решеток ферм.

Стальные фермы широко применяются в покрытиях промышленных и гражданских зданий, анагров, вокзалов. По сравнению со сплошными балками экономичны по затрате металла, им легко придать любое очертание, требуемой условиями технологии, работы под нагрузкой или архитектуры, они относительно просты в изготовлении. Решетка ферм работает на поперечную силу, выполняя функции стенки сплошной балки. От системы решетки зависят масса фермы, трудоемкость ее изготовления, внешний вид. Решетка должна соответствовать схеме приложения нагрузок, поскольку нагрузки во избежание местного изгиба пояса передаются, как правило, на ферму в узлах. Треугольная система решетки. А)Б)В)Рациональна в фермах трапециевидного очертания или с параллельными поясами. даёт наименьшую длину решетки и наименьшее число узлов при кратчайшем пути усилия от места приложения нагрузки до опоры. Общий недостаток: наличие сжатых раскосов, восходящих в фермах трапециевидного очертания и нисходящих в треугольных фермах.

Раскосная система решетки.А) При ее проектировании нужно стремиться, чтобы наиболее длинные элементы – раскосы были растянутыми, а стойки – сжатыми. Это требование удовлетворяется при а) и восходящих раскосах – в треугольных фермах, однако в треугольных фермах более рациональны нисходящие раскосы с нисходящие раскосыБ), они получаются сжатыми, но зато их длина меньше и узлы ферм более компактны. Применять раскосные решетки целесообразно при малой высоте ферм, а также тогда, когда по стойкам передаются большие усилия (при большой узловой нагрузке). Раскосная решетка более трудоемка, чем треугольная, больше расход материала, путь передачи усилия от узла, к которому приложена нагрузка, до опоры в раскосной решетке длиннее –он идет через все стержни решетки и узлы. Специальные системы решеток. Шпренгельная решетка.IX.7а) в) Применяют, чтобы уменьшить размер панели, сохранив нормальный угол наклона раскосов. Трудоёмко, требует дополнительного расхода металла, но можно уменьшить длину сжатых стержней, и тем самым снизить общую массу конструкций. В стропильных фермах шпренгельная решетка позволяет сохранить нормальное расстояние между прогонами, удобное для поддержания элементов кровли (2-3м), или же создать промежуточный узел для опирания крупнопанельного настила. В фермах, работающих на двустороннюю нагрузку(горизонтальные связевые фермы покрытий производственных зд-ий, вертикальные фермы башен, мачт), как правило, устраивают крестовую решетку г). Часто крестовую решетку проектируют из достаточно гибких стержней – тогда под действием нагрузки работают только растянутые раскосы, сжатые из-за большой гибкости выключаются из работы. Ромбическая д)и полураскосная решетки е)– обладают также большой жёсткостью, применяются в мостах, башнях, мачтах, связях для уменьшения расчетной длины стержней, особенно рациональны при работе конструкций на большие поперечные силы.

16. Расчет металлических стропильных ферм. Нагрузки, действующие на ферму и метод определения внутренних усилий.

Предпосылка расчета- в узлах введены шарниры. Это можно делать если:

1). нагрузка приложена в узлы М=0;

2).должно выполняться определенное соотношение размеров h_ф /l- зависит от очертания. Если данные параметры не выполняются, шарниры вводить нельзя.

Нагрузки:

1)постоянная (собственный вес ферм и вес всей поддерживаемой конструкции кровли, фонарей и т.п.)

2)временная- нагрузка от подвесного подъемно-транспортного оборудования, кратковременная- снег, ветер. Снег и ветер по СНиП Нагр и возд. Нагрузки приводятся в узлы. .А).

Способ моментной точки. Этот способ применим к тем фермам, в которых можно провести разрез только через три стержня. Обозначим усилия О – усилия в верхнем поясе, U –усилия в нижнем поясе, D – раскосы, V – стойки.

,откуда - сжат;

,откуда - растянут;

,откуда - растянут.

Б). Способ проекций. Применяется главным образом к фермам с параллельными поясами.

В). Способ вырезания узлов. Для каждого узла фермы составляется два условия равновесия в виде двух уравнений равновесий на две не параллельные оси.

Для определения усилий О_1, U₁, V₁ – вырежем 0 и 1’.

,

,

, ,

17. Принцип выбора типа поперечного сечения элементов металлической стропильной фермы

Лёгкие фермы проектировались в основном из стержней с сечениями, составленными из двух уголков(9.13б).Такие сечения имеют большой диапазон площадей, удобны для конструирования узлов на фасонках и прикрепления примыкающих к фермам конструкций(прогонов, кровельных панелей, связей). Недостатками являлись большое количество заготавливаемых элементов с различными типоразмерами, значительный расход металла на фасонки и прокладки, высокая трудоёмкость изготовления и наличие щели между уголками, затрудняющей окраску. Стержни с сечением из двух уголков, составленных тавром, неэффективно работают на сжатие.

Жёсткость сечения характеризуется его радиусами инерций, которые прямо пропорциональны генеральным размерам сечения и могут быть приближенно выражены для таврового сечения из двух уголков соотношением ix=0,3h, iy=0,2b(9.13, б-г).

Если расчётная длина стержня фермы одинакова в плоскостях Х-Х и У-У(опорные раскосы, пояса стропильных ферм, закреплённые в каждом узле кровельными плитами), то из условия равноустойчивости при работе стержня на продольный изгиб (λх=λу) необходимо чтобы радиусы инерции относительно обеих осей были равны, т.е. ix=iy. Для этого нужно расположить неравнополочные уголки большими полками вместе(9.13г).

Тавровое сечение из двух уголков, составленных вместе меньшими полками(9.13в), употребляется в случаях когда расчётная длина стержня вне плоскости фермы в 2 раза больше чем в плоскости. В таком сечении b=3h и, следовательно, iy=0,2 b=0,6 h=2·ix, то есть жёсткость фермы вне плоскости в 2 раза больше, чем в плоскости.

Тавровое сечение из двух равнополочных уголков(9.13б) является наиболее распространенным для стержней решётки. Это сечение обеспечивает равноустойчивость сжатых стержней решётки, так как имеет большую жёсткость вне плоскости фермы(отн-но оси У-У), что отвечает большей расчетной длине сжатого раскоса вне плоскости фермы .lу=1,25·lх. В таком случае iy=0,2 b=0,4 h=1,33·ix, что соответствует указанному соотношению расчётных длин.

18. Конструирование узлов металлической сварной стропильной фермы.

Толщина фасонки назначается в зависимости от максимального усилия в элементах. Сухарики п.5.7. Размеры на 40-60мм больше уголка. Ширина 60-80мм. Толщина как фасонка. по перу - 30%нагрузки воспринимается

По обушку- 70%нагрузки воспринимается. Исходя из требуемых длин швов, воспринимающий реакции в элементах ферм, конструируются узлы. Приближение сварных швов не менее 50мм.

19. Металлические колонны. Основные элементы и типы поперечных сечений центрально-сжатых колонн сплошного сечения.

Колонны передают нагрузку от вышележащих конструкций на фундаменты. На оголовок опирается вышележащая конструкция. Функции базы: распределение нагрузки на большую площадь, обеспечение проектного раскрепления колонн относительно фундамента. По высоте колонна может быть монотонной и ступенчатой. У ступенчатой колонны наружняя ветвь- шатровая, внутренняя- подкрановая.

В колоннах крайних рядов для удобства крепления стенового ограждения используют сечения с рис.г

20. Расчет и конструирование стержня центрально-сжатых металлических колонн сплошного сечения.

Обычно сечения сплошных колонн проектируют в виде широкополочного двутавра, прокатного или сварного, наиболее удобного в изготовлении и позволяющего просто осуществлять примыкание поддерживаемых конструкций.

Расчет ведется из условия обеспечения общей устойчивости ф.(7) СНиП по минимальному коэффициенту продольного изгиба, соответствующему λ_х или λ_у . ;φ-по табл.72 СНиП. λ=l_ef/i_,;l_ef=l_геом*μ- коэффициент приведенной длины, зависит от закрепления, μ-табл. 71а.

При этом гибкость не должна превышать предельно допустимую по табл.19 СНиП. п.4 и 5, α-характеризует уровень напряженного состояния. Задаемся соотношением площадей А_п=0,4А_тр, А_ст=0,6А_тр Из условия равноустойчивости b_п≈h_ст, минимальная высота стенки назначается из условия опирания на неё горизонтального элемента. t_ст≤t_п≤3 t_ст. Местная устойчивость полки по табл.29 п.7.23. устойчивость стенки п.7.14 СНиП, табл.27. см. также п.7.21

21. Расчет и конструирование стержня центрально-сжатых металлических колонн сквозного сечения.

Стержень сквозной центрально-сжатой колонны обычно состоит из двух ветвей (швеллеров или двутавров), связанных между собой ре­шетками. Решетки обеспечивают совместную работу ветвей стержней колонны. Решетки могут быть из раскосов., раскосов и распорок рис. и безраскосного типа в виде планок рис. Обеспечение неизменяемости контура по п.13.11 СНиП.

Расчет на прочность элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N следует выполнять по формуле

, но при определении φ по ф(8-10) заменить гибкость по п.5.6 см.табл.7 СНиП

По требуемой площади принимаем сечение. Расстояние между планками по п.5.7. Расчет планок по ф.(23), расчет напряжений в швах планок по(24)(25)СНиП

22. Расчет и конструирование стержня внецентренно-сжатой металлической колонны сплошного сечения.

По ф.(51) п.5.27 а)-расчет на прочность в плоскости действия момента, , по ф(56)- из плоскости действия момента, при этом. Λ_у=l_efу/i , с по ф(57) или (58) или (59). Гибкость стержня λ -сравнивается с предельной по табл.19.

Проверяется условие >λ_с=3.14· по п.5.31 и в зависимости от этого принимается β, m_х= е_х·А_факт/W_х, от m_x зависит α табл.10