5.5.3 Конструирование и расчет укрупнительных узлов
5.5.3.1 Верхний укрупнительный стык
Так как верхний пояс фермы при эксплуатации находиться в сжатом состоянии, то в узле соединения сила N стремится сжать фланцы отправочных элементов верхнего пояса.
Для стали класса С245 по таблице 1 СНиП II-23-81* расчетное сопротивление проката смятию торцевой поверхности
кН/см2.
В торец фланца действует сила F = 1411 кН.
Зададим ширину фланца bф = 325 мм. Тогда толщина фланца
см,
принимаем tф = 15 мм.
Болты ставятся конструктивно (без расчета).
Конструктивное решение верхнего укрупнительного стыка отправочных элементов фермы представлено на рисунке 5.15.
Рис.
5.15. Верхний укрупнительный стык.
5.5.3.2 Нижний укрупнительный стык
Так как нижний пояс фермы при эксплуатации находиться в растянутом состоянии, то в узле соединения сила N стремится оторвать фланцы отправочных элементов нижнего пояса.
Определим количество болтов, прикрепляющих фланец к поясу колонны.
Требуемая площадь сечения болтов:
Примем количество болтов n = 6, тогда требуемая площадь сечения одного болта:
Примем болты нормальной точности М30 класса 8.8 по ГОСТ 1759-70*. Для них по таблице 62 СНиП II-23-81* находим, что площадь нетто Аbn = 5,60 см2.
см2
<
Для стали класса С245 по таблице 1 СНиП II-23-81* расчетное сопротивление проката растяжению в направлении толщины проката
кН/см2.
В торец фланца действует сила N = 1326 кН.
Зададим ширину фланца bф = 393 мм. Тогда толщина фланца
см,
принимаем tф = 20 мм.
Для прикрепления фланца к нижнему поясу отправочного элемента применяем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа сварочной проволокой Св-08Г2С диаметром d = 2 мм, для которой по таблице 4 СНиП II-23-81* находим, что нормативное сопротивление металла шва
кН/см2.
Коэффициенты условий работы шва wf = wz = 1,0.
Согласно таблице 3 СНиП II-23-81* расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва:
кН/см2,
где wm = 1,25, - коэффициент надежности по материалу шва.
По таблице 3 СНиП II-23-81* расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу границы сплавления:
кН/см2.
Для выбранного типа сварки примем соответствующие коэффициенты для расчета углового шва:
f = 0,9 – по металлу шва; z = 1,05 – по металлу границы сплавления.
Определим, какое сечение в соединении является расчетным:
кН/см2,
следовательно
расчетным является сечение по границе
сплавления со швом
Катет шва крепления фланца к верхнему поясу:
Принимаем kf = 8 мм.
Конструктивное решение нижнего укрупнительного стыка отправочных элементов фермы представлено на рисунке 5.16.
Рис. 5.16. Нижний укрупнительный стык.
6. Расчет и конструирование колонны
Для верхней части колонны в сечении 1-1:
N = -531,36 кН; М = -751,97 кНм; Q = 112,15 кН.
В сечении 2-2 при том же сочетании нагрузок (1, 2, 3*, 4, 5*):
М = - 462,59 кНм.
Для нижней части колонны:
N1 = -2309,9 кН; М1 = -1008,4 кНм (изгибающий момент догружает подкрановую ветвь),
N2 = -1488,9 кН; М2 = 1642,25 кНм (изгибающий момент догружает наружную ветвь);
Qmax = -54,91 кН.
Соотношение жесткостей верхней и нижней частей колонны
.
Материал конструкций колонны – сталь С255.
Бетон фундамента В15.